( 바이오화공과 )  2학년 1반 (     )번 이름(             )

증류 : (

)

(     ) 끓는점을 가지는 물질이 다른 물질보다 먼저 증발하게 되는데 발생한 증기를 별도로 모으고 이를 냉각시켜 액체 상태로 되돌리면 끓는점이 낮은 물질의 농도가 높은 액체를 얻을 수 있다.

2종 이상의 휘발성분이 포함된 액체 혼합물을 가열하면 그 증기의 조성은 액체일 때보다 (       )이 높은 성분의 함량이 훨씬 많다.

화학 공업의 증류 공정에서는 대량의 제품을 (    ) 생산하며 공정의 제어 방식과 운전 조작이 매우 복잡하고 고도의 기술을 필요

(1) 기-액 평형 조성

메탄올-물의 기-액 평형 관계

(         ) : 두 성분이 혼합된 액체가 밀폐된 공간에 있다고 가정하고 이 공간에 열을 가하면 온도에 따라서 액상과 기상에 존재하는 물질의 양도 변하되고 액상과 기상을 이루는 성분들의 비도 달라진다. 이때 온도와 압력을 일정하게 하면 액상과 기상의 성분은 더 이상 변하지 않고 일정하게 되는 상태

메탄올과 물의 두성분계, 전압이 1atm, 액의 끓는점을 , 용액 중의 메탄올의 몰 분율을 , 증기 중의 메탄올의 성분의 몰 분율을 라 하면 이들 값 사이의 관계

끓는점-조성 선도 : (

)

(    )선도 : 어떤 일정 온도에서(  ) 와 (  )관계를 그린 그래프, 위의 곡선을 곡선(평형선)

(2) 기-액 평형 조성에 대한 계산

상은 명확한 물리적인 경계를 가지고 다른 것과 구별되는 물질계의 균일한 한부분을 의미, 고상, 액상, 기상으로 구분

기-액 평형은 (        )의 하나로 그 계에 기체와 액체가 존재하는 경우, 두 상의 조성, 온도 압력이 일정하게 된 상태를 의미

액체 혼합물에서 한 성분이 나타내는 증기압은 그 온도에서 그 성분이 단독으로 존재할 때 나타내는 증기압에 용액 중에 존재하는 그 성분의 (         )을 곱한 것과 같다.

순수한 두 성분(     )의 증기압을 각각(     )  라 하고 액상 중의 저비점 성분 A의 몰분율을(  ) , 고비점 성분의 B의 몰분율을(   ) , 이 액체와 평형 상태에 있는 증기 중의  (     )의 분압을 각각(     )라하면

라울의 법칙을 나타낸 이 식들이 적용될 수 있는 범위는 극히 제한되어 있으나 증류 현상을 고찰할 때 가끔 사용

라울의 법칙을 따르는 용액을 (                 )

증기를 이상 기체라 가정하고 전체 압력 P는 각  (          )과 같다.

이성분계의 이상 용액에서 성분 A의 분압[eqn: p_A]는 기상의 분압[eqn: P] 와 그 성분의 몰분율 [eqn: y]를 곱한 것과 같다.

기상에 있어서 돌턴의 분압 법칙이 성립된다고 하면 순수한 두 성분[eqn: A, B]  의 증기압을 각각[eqn: P _{A} ``,`P _{B`````}]라 하고 기상 중의 저비점 [eqn: A]성분 의 [eqn: y _{A}]몰분율을 , 고비점 성분 [eqn: B``]의 의 몰분율은(               )가 되므로 라울의 법칙과 돌턴의 법칙을 결합하면

몰분율 = 압력 분율

이것은 일정 온도에서의 증기압을부터 기-액 평형을 구하는 중요한 관계식,

70°C에서 메탄올의 증기압은 857mmHg, 에탄올의 증기압은 543mmHg이다. 이 두 화합물이 혼합되어 70°C에서 전압 700 mmHg의 상태에 있을 때, 이 혼합액 중의 메탄올의 몰 분율(xA)은?(단, 이 혼합액을 이상 용액으로 간주한다.)