감압증류(vacuum distillation)

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1 감압증류(vacuum distillation)
목적(Object) 낮은 압력에서는 물질의 끓는점이 내려가는 현상을 이용하여 아세톤(acetone)과 물(water) 혼합물을 대상으로 실험을 통해 감압증류 원리를 이해한다. 감압증류(vacuum distillation, 減壓蒸溜) - 비점이 높은 액체를 정제하는 경우, 증류장치내를 진공펌프로 감압하여 저온에서 증류하는 방법이다. 고온에서 증류하면 분해되어버릴 우려가 있는 경우나 소량의 액체시료인 경우에 이용된다. 비교적 비점이 낮은 액체의 증류는 상압증류로 한다. 감압증류를 진공증류라고도 한다. 물리화학실험2

2 감압증류공정 물리화학실험2

3 - 가열관 내 코크스(coke) 생성으로 인한 장치손상이 발생됨
감압증류는 - 상압증류 잔사유(residual oil)와 같은 고비점 유분을 고온에서 증류할 경우 열분해가 일어나 품질이 열화되고 수율이 저하 - 가열관 내 코크스(coke) 생성으로 인한 장치손상이 발생됨 - 이를 방지하기 위해 30~80 mmHg 정도로 정류탑의 압력을 낮추어 유분의 비점을 저하시켜 증류 - 일반적으로 상압 및 350 ℃에서 비등하는 유분은 압력을 38 mmHg까지 낮추면 비점이 240 ℃가 된다. 550 ℃ 정도의 고비점 유분일 경우 0.05 atm 정도의 감압하에서 열분해가 일어나지 않은 상태로 회수가 가능하다. 열분해(pyrolysis) : 유기물을 무산소 또는 저산소에서 고온으로 가열하면 가연성의 가스(주로 수소, 메탄, 탄화수소, 일산화탄소), 액상의 유분 및 촤(char)를 생성하는 화학적 분해반응 물리화학실험2

4 아세톤(acetone)의 물성 물(water)의 물성 분자식(formula)
분자량(molecular weight) : 끓는점(boiling point) : ℃ 물(water)의 물성 분자식(formula) 분자량(molecular weight) : 끓는점(boiling point) : 100 ℃ 물리화학실험2

5 Rotary Vacuum Evaporator, 아세톤, 증류수, 비이커, 메스실린더,
실험 기구 및 시약 Rotary Vacuum Evaporator, 아세톤, 증류수, 비이커, 메스실린더, 초시계(stop watch), 저울(chemical balance) 등 실험 방법 ① 아세톤+증류수 혼합물 일정량을 플라스크에 넣고, Rotary Vacuum Evaporator를 setting 한다. ② 장치의 온도를 아세톤 끓는점 이하로 설정한다. ③ Rotary Vacuum Evaporator에 감압을 걸어준다. ④ 일정시간 후 응축기 하단의 플라스크에 담겨진 아세톤 부피를 측정한다. ⑤ 제공된 아세톤+증류수 혼합물 액체 중 아세톤과 증류수의 부피분율을 계산한다. 결과 및 고찰 결론 물리화학실험2