이산화탄소 초임계 상태 보고서

소개

직접 실험하고 결과를 적은 레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험 방법
4. 확인사항
5. 실험결과
6. 토의및고찰

본문내용

1. 실험 목적
이산화탄소를 이용하여 초임계유체를 생성시킴으로써 물질의 초임계상태에서의 상변화를 확인한다.
2. 실험 이론
2.1) 초임계유체란?
순수 화학물질이나 혼합물에 표현되는 끓는점, 밀도, 유전상수와 같은 물리화학적 성질들은 고체, 액체, 또는 기체와 같은 물질들의 상태를 표현하는데 사용된다. 어떤 순수한 용매가 임계압력(PC) 이상으로 가압되고 임계온도(TC) 이상으로 가열되면 유일한 물리화학적 성질로 표현되는 단일 상을 형성한다. 어떤 물질의 임계온도란 그 온도 이상에서는 압력을 아무리 높여도 그 물질이 액체 상태로 되지 않는 온도를 뜻하며, 임계압력이란 그 압력 이상에서는 온도를 아무리 높여도 그 물질이 기체 상태로 되지 않는 압력을 뜻한다. 초임계유체(supercritical fluid)란 “임계온도와 임계압력 이상에서 존재하는 유체”로 정의되며, 어떤 용매를 초임계 상태로 하면 보통의 용매에서는 나타나지 않는 독특한 특징을 가지게 된다. 대표적인 초임계유체로 임계점이 상온에 가깝고, 무독성, 불연성이면서 가격이 싼 이산화탄소(TC = 31.1℃, PC = 74.6 bar)를 사용하면 환경친화성 또는 에너지절약형 공정 개발이 가능하다.
그래프 1) P-T에 따른 물질의 상평형 diagram
2.2) 초임계유체의 특성
초임계유체들은 기체와 같은 전달특성과 액체와 같은 용매 성질을 가지며, 온도와 압력을 적당히 조절함으로써 기체에서 액체로 변하는 상경계(phase boundary)를 거치지 않고 밀도, 확산도, 유전상수 등과 같은 물리화학적 성질의 특별한 영역에 접근할 수 있다. 이런 점에서 초임계유체는 물성을 연속적으로 조절할 수 있는 특수한 성질을 지닌 용매라고 할 수 있다. Table 1은 기체, 액체와 초임계유체 각각의 중요한 물리화학적 성질을 비교한 표이다. 표에 나타난 것과 같이 액체와 기체의 중간적이고, 유일한 성질 때문에 초임계유체는 여러 가지 연구 분야에서 커다란 관심을 받아왔다.

참고자료

· 없음