[화공실험] 액-액 추출 실험 예비 및 결과 : 연속상인 아세트산 수용액과 분산상인 벤젠을 왕복식 향류 다단 추출탑으로 특정 성분 분리 & 삼성분계 액-액 평형관계를 삼각도표 표시 방법 익히고 선택도 및 분배계수

소개글

[화공실험] 액-액 추출 실험 예비 및 결과 : 연속상인 아세트산 수용액과 분산상인 벤젠을 왕복식 향류 다단 추출탑으로 특정 성분 분리 & 삼성분계 액-액 평형관계를 삼각도표 표시 방법 익히고 선택도 및 분배계수에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론

4. 실험장치 및 시료

5. 실험방법

6. 고찰

7. 참고문헌

본문내용

의사항
① 장치의 작동 전 전원을 확인 한다.
②장치의 구성을 확실히 숙지한 후 운전에 들어간다.
③왕복 구동 시 회전속도를 서서히 증가시킨다.
④실험이 끝난 후 장치내의 모든 용액을 배출한다.
⑤겨울철 동파 방지 위해 FEED PUMP내의 잔류용액을 깨끗이 청소한다.
5. 실험방법
1) 용해도 곡선의 측정
① 150ml의 삼각플라스크에 뷰렛으로부터 10ml의 증류수와 5ml의 아세트산을 취하고, 25도의 항온조에 5분간 방치 후 이 용액에 벤젠을 조금씩 넣어 혼탁한 백색이 생길 때의 벤젠의 양을 구한다. 이 조작은 빠르게 실시한다.
② 위의 각각의 액에 5ml 아세트산을 조금씩 가하여 혼탁한 백색을 제개하고 5분간 항온조에 방치한 후, 똑같이 벤젠을 한 방울씩 떨어뜨려 혼탁한 백색이 되는 양을 찾는다.
③ 이 조작을 행하면서 이때의 조성을 구하고 굴절률을 측정한다.
④ 150ml의 삼각플라스크에 뷰렛으로부터 20ml의 벤젠과 5ml의 아세트산을 취하고, 25도의 항온조에 5분간 방치 후 이 용액에 증류수를 조금씩 넣어 혼탁한 백색이 생길 때의 증류수의 양을 구한다.
⑤ 위의 각각의 액에 5ml의 아세트산을 조금씩 가하여 혼탁한 백색을 제거하고 5분간 항온조에 방치한 후, 똑같이 증류수를 한 방울씩 떨어뜨려 혼탁한 백색이 되는 양을 찾는다.
⑥ 이 조작을 행하면서 이때의 조성을 구하고 굴절률을 측정한다.
2) 추출장치 실험
① Acetic acid 수용액을 임의의 wt%를 제조하고 굴절계로 정확히 Acetic acid 농도를 측정하여 이를 위에서 아래로 흐르게 한다.
② Pump 1, 2의 유량을 고정시키고 추출탑 내의 Pump 1로서 Acetic acid을 채우고, 모터를 가동시켜 원하는 Stroke Velocity를 조절한다.
③ Pump 2로서 벤젠을 주입하고 Level glassd의 조절로서 계면을 안정하게 유지시킨 후 약 10분 후 Acetic acid 및 벤젠의 배출관에서 20ml의 시료를 채취한다.
④ 추출장치의 채취구에서 10ml의 시료를 채취한다.
⑤ 채취된 시료를 충분히 층 분리 한 후 하층의 연속상과 상층의 분산상을 각각 취하여 초산의 농도를 측정한다. 이때 층 분리 시 분별깔때기를 사용한다.
⑥ 위 과정을 Stroke와 유량을 변화시켜가면서 반복 실험한다
6. 고찰
이번 액-액 추출 실험은 장비의 부재로 실험 Report로 실험을 대체하였다. 액-액 추출실험은 예전에 간단하게 해봤던 실험이다. 중학교 때로 기억나는데 물에 뜨는 식용유와 수돗물을 섞은 용액을 분별깔때기를 통해서 분리해 내는 실험이었다. 엄연히 말하자면 액-액 추출이라기 보단 액-액 분리에 가까운 실험이기는 했지만 분리도 이 실험의 핵심중의 하나이기 때문에 Report를 작성하면서 그때의 기억이 떠올랐다.
Report를 작성하다보니 생각보다 ‘액-액 추출’이라는 실험이 간단하기만 한 실험은 아닌 것 같다. 이런 생각이 든 가장 큰 이유는 실험 이론을 작성하는데 지금까지 화학공학과에서 2년 반 정도를 공부하면서 수강했던 과목들에서 배운 내용들이 고스란히 나오는 것을 봤기 때문이다. 실험 이론을 작성하면서 등장하는 Gibbs는 물리화학이나 일반화학 시간에 배운 내용이고 현재의 열역학에서도 배우는 내용이며 화학퍼텐셜도 최영선 교수님께서 강조하셨던 내용 중에 하나이다. 뿐만 아니라 이론단수는 이번학기에 김인실 교수님께서 강의하시는 ‘기기분석’의 가장 기초이론으로 배웠던 내용이며 삼각도표 같은 경우 화공양론시간에 열심히 줄을 그으면서 배웠던 기억이 난다. 이처럼 그동안 수강했고 현재 수강중인 과목들에서 배우는 내용들이 모두 이론적인 내용으로 들어가는 것을 보고 액-액 추출 실험은 화학공학과의 매우 기초적이면서도 핵심적인 실험이라고 할 수 있겠다.
레이놀즈수의 측정’ 실험 때 가장 크게 느꼈지만(아마 ‘레이놀즈수’에 대한 개념을 배운지 얼마 되지 않았고 또한 지금도 배우고 있기 때문인 것 같다.) 실험을 하면서 느꼈던 것은 글과 그림과 교수님의 강의만 듣고 외우고 이해하려던 내용들을 직접 보고 만지고 배우면서 할 수 있다는 점이 정말 좋다는 것이었다. 하지만 이번 액-액 추출 실험은 장비의 부재로 어쩔 수 없는 상황인건 알지만 Report를 작성하면서 이론을 조사하고 정리하면서 실험이라는 느낌 보다는 그동안 배운 내용 중 몇몇 내용들을 총 복습하는 느낌이 강했고 직접 실험을 해봤으면 그동안 어렵게 배우고 외웠던 위의 이론의 내용들을 조금은 더 쉽게 이해하고 알 수 있었을 것이라는 아쉬움이 남는다.
또한 이번에 Report를 작성 하면서 느낀 것은 컴퓨터를 통해 작성하는 것이 마냥 장점만 있고 시간을 아낄 수 있는 것은 아니라는 생각이다. 실험도 하지 않고 결과 값도 없이 대체 Report를 작성하는 것에서 느꼈지만 Report는 솔직히 말해서 시간도 많이 소요되고 이번 학기엔 컴퓨터를 통해서 작성한다고 하지만 Report라는 것이 내가 스스로 자료를 조사하고 Report를 작성 하면서 공부하는 것인데 노트에 직접 적으면 그래도 한번 적어봤다는 것을 감안해서 커닝을 하든 자료를 그대로 옮겨 적든 말든 상관은 없는데 컴퓨터로 작성을 하니 내가 읽어보고 작성을 하더라도 쉽게 말하는 ‘Ctrl + C’ ‘Ctrl + V’를 한 것인지 아닌지 판단할 방법이 없다는 것이다. 그래서 스스로 괜히 그런 것에 신경 쓰이는게 컴퓨터 Report작성의 단점이고 그로인해 시간은 노트에 작성하는 것과 비슷하게 소요되는 것 같다.
어쨌든 이번 실험 Report작성을 통해서 액-액 추출이라는 실험이 이렇게 다양한 분야에서 나온 개념들이 총 집합 된 실험이라는 것을 알게 되었으며 그동안 열심히 배우고 암기하고 시험도 쳤지만 그 후 머릿속에서 지워졌던 개념들을 다시 복습하고 알게 되는 좋은 기회였던 것 같다.
7. 참고문헌 네이버 지식 백과
네이버 학생 백과
두산 백과
화학공학과 실험 Ⅱ / 부산대학교 화학공학과
단위조작 / 이근배 외 3명 / 형설출판사, 1994
http://blog.daum.net/ofdwmhw21/50 ‘화학공학 액액 추출 실험(추출과 침출)
Google 이미지 검색 ‘액액 추출 장치’

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