바이오 디젤 합성 실험 - 결과 보고서 (화학공학실험)

소개

화학공학실험 A+ 받은 실험 보고서입니다.

결과 해석 및 논의 부분 내용 구성은 아래와 같습니다.
[촉매에 의해 esterification 반응이 일어나는 원리]
[촉매의 유무, 종류에 따라 반응활성과 선택도가 달라지는 원리]
[기타 공정 조건이 반응활성도와 선택도에 미치는 영향]

목차

1. 개요
1) 실험 목표
2) 실험 원리
(1) 용어 정의
(2) 이론
(3) 기기 원리

2. 시약 및 실험 기구
1) 물질
(1) 실험에 사용되는 시약의 물리, 화학적 성질 및 MSDS
2) 실험 기구
(1) 실험에 사용되는 초자의 종류
(2) 기타 실험 기구의 종류
3) 실험 기기
(1) 기기명
(2) 사용 목적
(3) 사용 방법

3. 실험 방법
4. Note (특이사항, 실험 중 유의사항)
5. 결과 및 논의
1) 실험 결과
2) 결과 해석 및 논의
6. 결론
7. 참고 자료

본문내용

3. 실험 방법

① 세 삼각플라스크(반응조) 안에 식용유 50 mL을 넣고 삼각플라스크 하나씩 무촉매, 균일계 촉매, 불균일계 촉매로 태그한 뒤 각 삼각플라스크에 피펫으로 methanol 18.3 mL를 넣는다.
② 시료종이를 접어 전자저울에 올린 뒤 영점을 맞추고 KOH 1 g을 측정하여 균일계 촉매로 태그된 삼각플라스크에 넣는다. 같은 방법으로 KOH/Alumina 1 g을 측정하여 불균일계 촉매로 태그된 삼각플라스크에 넣는다.
③ 세 삼각플라스크에 stirring bar을 넣은 뒤 thermometer holder로 삼각플라스크 입구를 닫고 파라필름으로 sealing한 후 작은 구멍을 뚫는다.
④ 세 삼각플라스크를 교반기에 올려놓고 전원을 켜 70 ℃로 유지하며 300 rpm으로 stirring 하면서 2시간 동안 반응을 진행시킨다.
⑤ 반응이 끝난 후, stirring bar을 빼준 뒤 반응기 속의 액체를 micro pipette을 사용해 100배 희석해준다.
⑥ 원심분리기를 4000 rpm, 20분으로 설정한 뒤 open 버튼을 누르고 같은 양으로 합성된 세 가지 물질들과 그와 같은 양의 물(40 mL)을 conical tube에 넣어 원심분리기에 넣고 작동시킨다.
⑦ 20분 경과 시 물을 제외한 3개의 tube는 methyl esters 층과 glycerin 층으로 분리된다.
⑧ 분리된 위층의 물질(methyl esters)의 부피를 각각 측정한다.
⑨ 세 tube로부터의 methyl esters 1 mL와 n-hexane 9 mL를 각각 넣고 흔들어 섞는다.
⑩ 세 바이알에 이름을 적어준다(무촉매, 균일계 촉매, 불균일계 촉매).

참고자료

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· 임영관, 신성철, 임의순, 송흥옥, 바이오디젤의 효과적 생산방법, 2008, Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, 19(2), pp 137-144
· Janice Gorzynski Smith, (2016)Organic Chemistry, 5th Edition, McGraw-Hill, pp 1234
· Freedman, B., Butterfield, R. O., & Pryde, E. H, Transesterification kinetics of soybean oil 1, 1986, Journal of the American Oil Chemists’ Society, 63(10), pp 1375-1380.
· Lotero, E., Liu, Y., Lopez, D. E., Suwannakarn, K., Bruce, D. A., & Goodwin, J. G, Synthesis of biodiesel via acid catalysis, 2005, Industrial & engineering chemistry research, 44(14), pp 5353-5363.
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· Schuchardt, U., Sercheli, R., & Vargas, R. M, Transesterification of vegetable oils: a review, 1998, Journal of the Brazilian Chemical Society, 9(3), pp 199-210.