1.  문제 설정

 

   여기서는 앞 절에서 언급된 Raoult의 법칙을 이해하기 위한 예를 들고자 한다.  이상혼합물의 성질을 가장 비슷하게 보여주는 경우로서 헥산-트리에틸아민계의 기-액 평형을 온도 60℃에서 생각해 보자.

   이 온도에서 헥산과 트리에틸아민계의 증기압은 각각 0.7583 bar와 0.3845 bar이며, 이 정도의 저압에서는 포화상태 및 증기상에 대한 퓨개시티 계수를 모두 무시할 수 있다.

 

 

 

  2.  각 조성에 대한 평형압력과 증기상의 몰분율 계산

 

   Raoult의 법칙을 이용하여 각 조성에 대해서 평형압력을 구하는 식은 다음과 같이 표현된다.

 

 

(1)

 

식(1)을 이용하면 증기상의 몰분율을 다음과 같이 계산할 수 있다.

 

 

,       

(2)

 

식(1)과 (2)를 사용하여 계산하면 다음과 같은 표를 얻을 수 있다.

 

P

P

0.00

1.00

0.3843

0.0000

1.0000

0.51

0.49

0.5727

0.6712

0.3288

0.01

0.99

0.3880

0.0194

0.9806

0.52

0.48

0.5764

0.6800

0.3200

0.02

0.98

0.3917

0.0385

0.9615

0.53

0.47

0.5801

0.6887

0.3113

0.03

0.97

0.3954

0.0572

0.9428

0.54

0.46

0.5838

0.6972

0.3028

0.04

0.96

0.3991

0.0756

0.9244

0.55

0.45

0.5875

0.7057

0.2943

0.05

0.95

0.4028

0.0936

0.9064

0.56

0.44

0.5912

0.7140

0.2860

0.06

0.94

0.4065

0.1113

0.8887

0.57

0.43

0.5949

0.7222

0.2778

0.07

0.93

0.4102

0.1286

0.8714

0.58

0.42

0.5986

0.7304

0.2696

0.08

0.92

0.4139

0.1457

0.8543

0.59

0.41

0.6023

0.7384

0.2616

0.09

0.91

0.4176

0.1625

0.8375

0.60

0.40

0.6060

0.7463

0.2537

0.10

0.90

0.4213

0.1789

0.8211

0.61

0.39

0.6097

0.7542

0.2458

0.11

0.89

0.4249

0.1951

0.8049

0.62

0.38

0.6134

0.7619

0.2381

0.12

0.88

0.4286

0.2110

0.7890

0.63

0.37

0.6171

0.7696

0.2304

0.13

0.87

0.4323

0.2267

0.7733

0.64

0.36

0.6208

0.7771

0.2229

0.14

0.86

0.4360

0.2420

0.7580

0.65

0.35

0.6245

0.7846

0.2154

0.15

0.85

0.4397

0.2571

0.7429

0.66

0.34

0.6282

0.7920

0.2080

0.16

0.84

0.4434

0.2720

0.7280

0.67

0.33

0.6319

0.7993

0.2007

0.17

0.83

0.4471

0.2866

0.7134

0.68

0.32

0.6356

0.8065

0.1935

0.18

0.82

0.4508

0.3010

0.6990

0.69

0.31

0.6393

0.8136

0.1864

0.19

0.81

0.4545

0.3151

0.6849

0.70

0.30

0.6430

0.8207

0.1793

0.20

0.80

0.4582

0.3290

0.6710

0.71

0.29

0.6466

0.8277

0.1723

0.21

0.79

0.4619

0.3427

0.6573

0.72

0.28

0.6503

0.8345

0.1655

0.22

0.78

0.4656

0.3562

0.6438

0.73

0.27

0.6540

0.8414

0.1586

0.23

0.77

0.4693

0.3694

0.6306

0.74

0.26

0.6577

0.8481

0.1519

0.24

0.76

0.4730

0.3825

0.6175

0.75

0.25

0.6614

0.8547

0.1453

0.25

0.75

0.4767

0.3953

0.6047

0.76

0.24

0.6651

0.8613

0.1387

0.26

0.74

0.4804

0.4080

0.5920

0.77

0.23

0.6688

0.8678

0.1322

0.27

0.73

0.4841

0.4205

0.5795

0.78

0.22

0.6725

0.8743

0.1257

0.28

0.72

0.4878

0.4327

0.5673

0.79

0.21

0.6762

0.8807

0.1193

0.29

0.71

0.4915

0.4448

0.5552

0.80

0.20

0.6799

0.8870

0.1130

0.30

0.70

0.4952

0.4567

0.5433

0.81

0.19

0.6836

0.8932

0.1068

0.31

0.69

0.4988

0.4684

0.5316

0.82

0.18

0.6873

0.8994

0.1006

0.32

0.68

0.5025

0.4800

0.5200

0.83

0.17

0.6910

0.9055

0.0945

0.33

0.67

0.5062

0.4914

0.5086

0.84

0.16

0.6947

0.9115

0.0885

0.34

0.66

0.5099

0.5026

0.4974

0.85

0.15

0.6984

0.9175

0.0825

0.35

0.65

0.5136

0.5137

0.4863

0.86

0.14

0.7021

0.9234

0.0766

0.36

0.64

0.5173

0.5246

0.4754

0.87

0.13

0.7058

0.9292

0.0708

0.37

0.63

0.5210

0.5353

0.4647

0.88

0.12

0.7095

0.9350

0.0650

0.38

0.62

0.5247

0.5459

0.4541

0.89

0.11

0.7132

0.9407

0.0593

0.39

0.61

0.5284

0.5564

0.4436

0.90

0.10

0.7169

0.9464

0.0536

0.40

0.60

0.5321

0.5667

0.4333

0.91

0.09

0.7205

0.9520

0.0480

0.41

0.59

0.5358

0.5768

0.4232

0.92

0.08

0.7242

0.9575

0.0425

0.42

0.58

0.5395

0.5868

0.4132

0.93

0.07

0.7279

0.9630

0.0370

0.43

0.57

0.5432

0.5967

0.4033

0.94

0.06

0.7316

0.9685

0.0315

0.44

0.56

0.5469

0.6065

0.3935

0.95

0.05

0.7353

0.9739

0.0261

0.45

0.55

0.5506

0.6161

0.3839

0.96

0.04

0.7390

0.9792

0.0208

0.46

0.54

0.5543

0.6256

0.3744

0.97

0.03

0.7427

0.9845

0.0155

0.47

0.53

0.5580

0.6350

0.3650

0.98

0.02

0.7464

0.9897

0.0103

0.48

0.52

0.5617

0.6442

0.3558

0.99

0.01

0.7501

0.9949

0.0051

0.49

0.51

0.5654

0.6533

0.3467

1.00

0.00

0.7538

1.0000

0.0000

0.50

0.50

0.5691

0.6623

0.3377

 

 

 

 

 

 

    이 데이터를 이용하여 액체상의 조성과 기체상의 조성을 그래프로 표시하면 다음과 같다.  이 그래프는 온도 60℃에서 헥산과 트리에틸아민계의 기-액 평형조성에 대한 선도를 나타낸다고 말할 수 있다.

 

 img3.gif

 

    기-액 평형 데이터를 수록하는 다른 방법으로, 등온상(60℃)에서 평형압력(P)와 두 상에 대한 조성을 함께 표시하는 것이다.  이 결과를 다음 그래프로 나타내었다.

 

 img6.gif

 

 

 

 

|  복영근(Pock. young-keun)  |  www.peaceone.net  |  dreamer@peaceone.net  |

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