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구분
내용
Title
(제목)
- 단순증류(simple distillation) 또는 상압증류
Object
(목적)
- 불순물이 들어있을 때 불순물을 제거하고 순수한 물질을 얻고자 한다. (순수도를 높이기 위함)
- 액체를 정제할 때 또는 액체가 혼합물인 경우 이것을 각 성분으로 분리시키고자 한다.
- 두 혼합물 사이의 비점 차이가 큰 에탄올과 증류수를 기화 현상으로 인해 분리시키고자 한다.
Theory
(이론)
◎ 증류(distillation)란
휘발성의 차이를 이용하여 액체 혼합물로부터 각 성분을 분리하는 조작
분리할 혼합물을 끓이면 증기압의 평형에 의해 상대적으로 휘발도가 큰 성분이 액상에서 기상으로 물질이동이 일어나는데, 이와 같은 현상은 액상 농도와 기상 농도가 평형에 도달할 때까지 계속된다.
※ 일반적으로 비점이 낮은 성분이 휘발하기 쉽다.
◎ 증류종류(distillation variety)
- 단증류(simple distillation)란
일정량의 액체 혼합물을 가열하여 생긴 증기를 냉각기로 보내어 응축시켜 저비점 성분의 액체를 얻는 방법
분리도가 나쁘므로 실험실 또는 소규모 공업에 이용된다.
- 평형증류(equilibrium distillation)란
원액을 연속적으로 공급하며 발생증기와 잔액이 평형을 유지하면서 평형상태에 있는 증기와 액을 분리하는 증류법
증류조작에서보다도 보조조작으로 사용되는 경우가 많다.
- 수증기증류(steam distillation)란
비점이 높아서 분해의 우려가 있으며 전열이 나쁜 물질 중의 비휘발성 불순물의 분리를 목적으로 하는 방법
증류기 내의 액에 직접 수증기를 불어넣기 때문에 물에 용해하기 힘든 물질 처리…(생략)
① 실험 전에 가지달린 플라스크, 삼각플라스크, 어댑터를 씻어서 건조기에 말리고, 수은 온도계와 솜을 준비한다.
② 메스실린더에 각각 에탄올 100ml, 증류수 100ml를 준비한다.
③ 건조시킨 가지달린 둥근 플라스크(500ml)에 에탄올 100ml와 증류수 100ml를 넣는다.
④ 구리냄비에 플라스크 안 용액이 잠길 정도로 물을 붓는다.
⑤ 냉각기와 어댑터와 삼각 플라스크를 장치한 후, 혼합물을 70~80℃로 간접 가열시킨다.
⑥ 가열 중에 에탄올이 기화 현상에 의해 증류수와 분리될 때 물방울이 떨어 지는 시간을 관찰한다. 시간을 기록하고 더 이상 알코올이 나오지 않으면 종이에 소량 묻혀 불이 붙는지 확인한다.
21 ℃
12 시 13 분
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온도
10 시 10 분
실험 시작
21 ℃
21 분
알코올 첫 방울 추출
77 ℃
49 분
알코올이 떨어지는 속도가 빨라짐
79 ℃
50 분
알코올 25mL 추출
77 ~ 79℃ 유지
11 시 37 분
알코올 50mL 추출
77 ~ 79℃ 유지
12 시 13 분
알코올 79mL 추출 후
실험 종료
77 ~ 79℃ 유지
17 분
소량의 양을 종이에 묻혀 불이 붙 는 것을 확인
증류장치를 하고 온도를 서서히 높여 가열시키니 얼마 후에 삼각 플라스크에 투명한 액체가 떨어지기 시작했다. 알코올 향이 나기 시작하면서 물방울이 맺히는 것도 관찰할 수 있었다.
Result
(결과)
- 에탄올99.9%(100ml)와 증류수(100ml)의 혼합물을 간접 가열시켜서 얻은 알코올은 79ml이다.
- 마지막으로 얻은 액체가 물이 섞여있는지 여부를 확인하기 위해 종이에 묻혀 불을 붙여 보았는데 불이 붙는 걸 보니 알코올이다.
`시간에 따른 증류액 변화 과정`
증류액
(ml)
시간(t)
Reference
(참고문헌)
【증류실험 과정 내용 블로그
http://blog.naver.com/daeun4452Redirect=Log&logNo=100157322847】
【김학준 - 화학공학개론 - 제 1판 - 문운당 출판 - 서울특별시 종로구 명륜동 1가 45-3 - 9788973931828 93570 - p225~p244 (증류정의, 증류종류)】
【서정목, 박균영, 이철호, 강태원, 김동선, 김진현, 최재환 - 화학공학실험 - 제 1판 - 공주대학교 출판부 - 충남 공주시 신관동 182 - 9788988421550 92570 - p33~p35 (simple distillation)】
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