[알라딘서재]간단한과학탐구주제 : 물과 알코올의 분류 실험

간단한과학탐구주제 : 물과 알코올의 분류 실험ｌ마이리스트

주승현 () l 2015-08-24 06:40

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간단한과학탐구주제 : 물과 알코올의 분류 실험

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물과 알코올의 분류 실험

1. 탐구 동기

책을 읽다가, 주인공이 원유를 자신의 차에 넣으려 하자 사람들이 그를 비웃었다.
그 이유가 왜 그럴까 생각하다, 원유를 정유해야 된다는 것을 생각해냈다.
원유를 정유하는 방법이 궁금해, 인터넷에 검색해보니 물과 알코올의 분류 실험을 해 보면 알 수 있다는 답변을 얻었다.

2. 탐구 목표

물과 알코올의 분류 실험과 원유의 정유 과정에서 사용되는 원리에 대해 알아본다.

3. 준비물

둥근 플라스크, 온도계, 히터, 냉각기, 교반기, 컬럼, 에탄올, 물, 유리관 도막, 진공 어댑터, 가지달린 증류관

4. 탐구 방법

실험 및 인터넷 검색

5. 실험 순서

사진 1 1

① 가지 달린 둥근 플라스크 안에 에탄올 150g 과 물 450g를 넣는다.

② 가지 달린 둥근 플라스크에 유리관 도막을 채운 컬럼(증류탑과 같은 기능)과 냉각기를 연결시키고, 사진 1과 같이 진공 어댑터를 연결한다.③ 진공 어댑터에 둥근 플라스크를 연결한다.

④ 컬럼에 온도계의 구부가 가지 부분까지 오도록 꽂는다.

둥근 플라스크에도 온도계의 구부가 물과 알코올의 혼합물에 잠기도록 꽂는다.

⑤ 교반하며 가열시키고 에탄올을 모은다.

6. 실험 기간

기간 : 2009년 1월 11일 오후 1시 ~ 2009년 1월 11일 오후 3시 20분

7. 실험 내용

에틸알코올 끓는 점 : 78℃

플라스크 내부 온도 / 유출 온도

13 : 10 : 가열 시작 13℃

13 : 20 : 29℃

13 : 30 : 41℃

13 : 40 : 56℃

14 : 05 : 85℃ / 78℃ - 에틸알코올 유출 시작

14 : 40 : 90℃ / 78℃ - 에틸알코올 유출량 78g

15 : 05 : 94℃ / 80℃ - 에틸알코올 유출량 98g

15 : 20 : 95℃ / 84℃ - 에틸알코올 유출량 111g

15 : 20 : 실험 종료.

시 간

13:10

13:20

13:30

13:40

14:05

14:40

15:05

15:20

플라스크 내부 온도(℃)

13

29

41

56

85

90

94

95

컬럼 온도(℃)

78

78

80

84

유출량(g)

0

78

98

111

※ 실험 중 유출 온도의 온도가 에틸알코올의 끓는점인 78℃도 보다 증가하였다.
컬럼 안에 채워진 유리관 도막에 통과한 기체는 에틸알코올뿐이지만, 끓는점인 78℃ 보다 6℃ 상승한 84℃이였다.

8. 결론

증류탑에서 원유를 정유하여 LPG, 나프타, 중유, 경유, 휘발유 등을 얻는 원리와 알코올과 물을 끓는점을 이용하여 분류하는 원리는 같다.
증류탑에서 원유가 각각의 층에서 모이는 것과 컬럼을 통과하여 둥근 플라스크에 모이는 것과 같다.

증류탑의 윗부분으로 갈수록 온도가 낮아진다.
따라서 증류탑의 아래 부분에서 기화되었던 원유가 증류탑의 윗부분으로 이동하면서 식는다.
끓는점이 낮을수록 식는데, 시간이 오래 걸리므로 끓는점이 낮을수록 증류탑의 윗부분에 모이게 된다.

컬럼에서는 가지 달린 둥근 플라스크에 들어있던 ..

..... (중략:첨부파일 클릭 바랍니다)

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