[화학공학 생명공정 실험] 물-메탄올 증류

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[화학공학 생명공정 실험] 물-메탄올 증류에 대한 보고서 자료입니다.

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본문내용

① Volume 구하는 방법 : 맨 처음에 순수한 물 2 마이크로리터를 GC로 분석하여서 peak가 나타나는 시간대와 그래프의 넓이를 구했다. 2 마이크로리터일때의 그래프의 넓이와 Top의 용액을 GC로 분석하여 구한 물의 그래프의 넓이를 비례식을 세워서 구하면 Top 용액에 물이 얼만큼 들어있는 지를 알 수 있다.
2 : 61279558 = X : 6086820
이 비례식을 풀면 Top 용액 내의 물의 부피는 0.1987 마이크로리터임을 알 수 있다. 같은 방법으로 Top 용액 내의 메탄올의 부피, Bottom 내의 물, 메탄올의 부피를 구한다.
② Mass 구하는 방법 : 부피를 구했으므로 이제 밀도를 이용하여서 Mass들을 구한다. 밀도 = 질량/부피 식을 이용한다. 물의 밀도는 1g/ml, 메탄올의 밀도는 0.79g/ml이다.
③ Mass percent 구하는 법 : Top 용액에 포함된 물과 메탄올의 질량들을 합하여 전체질량을 구한 다음 그 값으로 물의 질량과 메탄올의 질량을 각각 나누어주면 각각의 질량분율을 얻을 수 있다. Bottom도 같은 방법으로 구한다.
④ mole 구하는 방법 : 각각의 물질의 분자량으로 해당 질량들을 나누어준다. 물의 분자량은 18g/mol이고, 메탄올의 분자량은 32.04g/mol이다.
⑤ mol% 구하는 방법 : Top 용액에 포함된 물과 메탄올의 몰수 전체를 합한 다음 그 값으로 물의 몰수와 메탄올의 몰수를 각각 나누어 주면 각각의 mol%를 구할 수 있다. Bottom도 같은 방법으로 구한다.
분석결과 Top에서는 메탄올이 대략 87mol%가 존재하는 것을 알 수 있다. 이로서 꽤 높은 순도의 결과가 나왔다는 것을 알 수 있다. Bottom에서는 메탄올이 대략 41mol%나 존재하는 것을 알 수 있는데, 이것은 증류시스템이 좋지 못했기 때문에 발생한 것으로 보인다. 만약 reflux 시스템이 더 제대로 작동했더라면 Top에서의 메탄올순도는 높았을 것이고, Bottom에서의 메탄올순도는 지금보다 낮아질 것으로 보인다.

키워드

화학공학 생명공정 실험,   물,   메탄올,   실험목표,   실험결과 및 분석,   증류시스템에서 구한 Top, Bottom의 정성분석