기체확산실험(GASEOUS DIFFUSION EXPERIMENT APPARATUS)

ABSTRACT
기체 확산 실험은 확산의 개념과 원인에 대해 이해하고, 기체의 계면에서 일어나는 기체 확산 현상을 관찰하는데 있다. 이번 실험은 일정 온도에서 10분 간격으로 아세톤의 높이를 재서 이 데이터를 바탕으로 액상 아세톤의 몰밀도, 기상에서의 전체 몰농도, 기․액 표면에서의 아세톤이 기상조성, 공기 중에서의 아세톤의 확산계수를 알아보는 실험이다.
실험은 GASEOUS DIFFUSION APPARATUS를 이용하여 다음과 같이 실험하였다. 우선 주사기를 이용해 Acetone을 모세관의 2/3 정도 주입하고 항온조에 모세관을 수평이 되도록 장착하였다. 그런 후 초기계면 고정나사를 풀어 모세관 안의 액면 높이를 맞춘 후 버니어 캘리퍼스왿� 아들자를 이용해 Acetone의 처음 높이를 읽었다. 항온조에 깔때기를 이용해 물을 채운 다음 Main S/W를 켜고 밸브를 열었다. 물이 넘치지 않게 밸브를 조정해가면서 항온조의 온도를 올렸다. Suction Pump s/w를 키고 △h를 기록했다. 온도가 40℃로 일정하게 유지되면 10분 단위로 모세관 안의 액면 위치를 5번 기록하였다. 처음 측정 한 높이는 2.48cm, 2.51cm, 2.72cm, 2.83cm, 2.92cm, 3.02cm, 3.11cm로 시간이 증가함에 따라 높이도 증가한다는 걸 알 수 있었다. 이 데이터를 바탕으로 시간에 따른 액면의 (나중 수치)2-(처음수치)2의 값을 계산하여 그래프를 그렸다. 그래프를 그려서 기울기를 구해본 결과 9.97×10-4cm2/s 얻었다. 기울기를 이용해 확산 계수를 구할 수 있는데 실험을 통해 얻은 공기 중에서의 아세톤의 확산계수는 0.1912cm2/s이었다.
얻어진 결과 값의 오차의 원인으로는 수치를 측정하는 데 있어서 그 수치를 정확하게 측정하지 못하였다는 점이 가장 큰 원인인거 같다. 그 외에 항온조가 충분히 따뜻하지 않아서 증발이 잘 일어나지 않았다는 점과 아세톤에 섞여있을 불순물 등을 오차의 원인으로 생각해보았다.