[자연과학] 단위조작實驗(실험) - 기체확산계수의 측정
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작성일 20-09-23 08:31
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이때 관 상단에서 성분(成分) A의 농도가 z…(省略)
실험결과/기타
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다.
2.theory
기체 A가 기체B 속으로 확산하는 경우 성분(成分) A의 확산 플럭스 JA [mol/cm2s]는 Fick의 제1법칙을 따른다. 본 實驗에서는 Stefan 확산 cell을 이용하여 ethanol, acetone, ethyl ether이 공기나 질소 중으로 증발할 때 확산계수를 측정(測定) 하여 문헌 값이나 각종 추산식에 의한 계산값과 비교한다. 기상에서 조성의 influence은 적고 절대온도의 n승에 비례하며 압력에는 반비례한다.순서
1.서론
확산계수는 물질의 이동속도를 지배하는 중요한 인자이며, 온도, 압력, 조성의 influence을 받는다.
- (1)
JA 〓 성분(成分)A의 확산 플럭스 (mol/cm2s)
DAB 〓 확산계수 (cm2/s)
CA 〓 성분(成分)A의 몰농도 (mol/cm3)
Z 〓 확산거리 (cm)
한편, 난류가 일어나지 않는 유체상에서 A성분(成分)의 이동속도 NA는 다음과 같다.
(4)
그림 1-1. 확산 Cell
그림 1-1에 나타낸 바와 같이 확산 cell의 수직관 밑에 성분(成分) A의 액체를 넣고 상부의 수평관 내에 성분(成分) B의 기체를 흐르게 하면, 액면에서 증발한 성분(成分) A의 증기는 수지관내의 기체 B중을 확산하여 관 상단에 이르고 기체 B와 같이 계외로 배출된다된다.
(2)
NA 〓 성분(成分) A의 이동속도 (mol/cm2s)
NB 〓 성분(成分) B의 이동속도 (mol/cm2s)
ρM 〓 혼합물의 몰밀도 (mol/cm3)
(3)
CA,CB 〓 성분(成分) A,B의 몰농도 (mol/cm3)
P 〓 전압 (atm)
R 〓 기체상수(cm3 atm/mol K)
T 〓 절대온도 (K)
식 (2)를 변형하면 식 (4)가 얻어진다.
