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[화공생물공학단위조작실험2] 이중관 열 교환기 실험 결과레포트2025.01.191. 열 교환기 실험 본 실험의 목적은 온수의 유량을 일정하게 유지한 채, 냉각수의 유량과 흐름 방향을 변화시키며 열교환기의 총괄 열전달계수, 유효도의 변화를 분석하는 것입니다. 실험에서는 온수의 유속을 1 GPM(Gallons per minute)로 고정하고 향류와 병류일 때 각각 냉수의 유속을 1, 2, 3, 4 GPM으로 변경하며 각 지점별 온도를 측정했습니다. 열교환기에서 뜨거운 유체가 잃는 열에너지와 차가운 유체가 얻는 열에너지는 이론적으로 동일한 값이어야 합니다. 2. 열 교환 면적 계산 본 실험의 열교환기 내관의 내경과...2025.01.19
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[화공생물공학실험] 단일구의 침강 속도 실험 예비레포트2025.01.191. 단일구의 침강 속도 실험 이 실험의 목표는 서로 다른 비중의 액체로 채워진 두 개의 수직관에서 단일구가 일정한 위치에서 수직으로 침강할 때 발생하는 현상을 관측하고, 항력계수와 Reynolds 수와의 관계를 이해하는 것입니다. 실험 과정은 다음과 같습니다: (1) Column A와 Column B에 각각 물과 글리세린을 채운다. (2) 각 Column에 bucket을 담근다. (3) Main power switch를 켜고, timer reset switch를 한번 눌러 digital timer를 reset한다. (4) Time...2025.01.19
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[화공생물공학실험] 고분자 용해도 파라미터 측정 실험 결과레포트2025.01.191. 고분자 용해도 파라미터 측정 실험 본 실험에서는 PMMA 고분자를 Acetone, Acetophenone, Acetonitrile, Ethyl Acetate, Methyl Ethyl Ketone 등의 용매에 농도별로 녹여 점도계로 유출 시간을 측정하였다. 이를 통해 Huggins 식을 이용하여 고유점도와 용해도 파라미터를 계산하였다. 실험 결과 및 계산 과정이 자세히 제시되어 있다. 1. 고분자 용해도 파라미터 측정 실험 고분자 용해도 파라미터 측정 실험은 고분자 재료의 용해성을 이해하고 적절한 용매를 선택하는 데 매우 중요한...2025.01.19
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화공생물공학 단위조작실험1 Sulfa Drugs: Sulanilamide 제조2025.01.151. Sulfa Drugs 설파제(sulfa drugs)는 R1SO2NR2R3의 전형적 구조를 갖는 유기화합물로서, Bacteria의 folate 합성에 관여하는 효소(dihydropteroate synthase)의 경쟁억제제(competitive inhibitors)로 작용하여 항생작용을 한다. 역사적으로 설파제는 Prontosil이라는 아조계 염료가 그 기원이며, sulfanilamide가 bateria의 folic acid 생성과정에서 p-aminobenzoic acid와 경쟁억제제로 작용하여 항생작용 하는 것으로 알려졌다. ...2025.01.15
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니트로화 반응을 통한 Methyl-3-nitrobenzoate 제조2025.01.121. 친전자성 방향족 치환반응 본 실험에서는 친전자성 방향족 치환반응(electrophilic aromatic substitution reaction)의 한 종류인 니트로화(nitration) 반응을 이용하여, methyl benzoate로부터 methyl-3-nitrobenzoate를 제조한다. 이 과정을 통하여 친전자성 방향족 치환반응의 기본적인 원리를 복습하고, 유기반응 및 분리/정제의 기본적인 실험법을 습득하도록 한다. 2. 니트로화 반응 메커니즘 니트로화 반응에선 황산 촉매가 질산을 양성자화시킨 다음 물 분자가 떨어진 후 ...2025.01.12
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[화공생물공학기초실험 A+] 니트로화 반응 Methyl 3-nitrobenzoate 제조 실험 레포트2025.01.121. 니트로화 반응 니트로화 반응은 친전자성 방향족 치환반응의 한 종류로, 황산이 촉매로 사용된다. 황산 촉매가 질산을 양성자화시킨 다음 물 분자가 떨어진 후 질소 원자에 양전하가 가진 니트로늄 이온(NO2+)을 만들고, 강한 친전자체로 작용하여 방향족 고리를 공격한다. 본 실험에서는 이러한 니트로화 반응을 이용하여 methyl benzonate와 황산을 촉매로 질산을 양성자화시킨 니트로늄 이온(NO2+)을 반응시켜 methyl 3-nitrobenzoate를 제조하고, 정제를 위해 재결정 과정을 반복하여 순도를 높인다. 2. 친전자...2025.01.12
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유기할로젠 화합물: 친핵성 치환반응2025.01.121. 친핵성 치환반응 본 실험에서는 주어진 여러 가지 구조의 유기 할로젠 화합물에 대하여 친핵성 치환반응인 SN1 반응과 SN2 반응의 반응속도를 측정하고 상대 비교하여 기질 구조, 친핵체 농도 및 용매가 친핵성 치환반응의 반응속도에 미치는 영향을 조사하고 그 결과를 고찰함으로써 관련 이론을 체득하도록 한다. 2. SN1 반응 SN1 반응에서 1의 의미는 두 단계 중 첫 단계인 속도결정단계에 한 종류의 분자, 즉 기질만이 관여한다는 것이고, 반응속도 크기는 3차, 2차, 1차 순이다. SN1 반응은 첫 단계에서 탄소양이온(carbo...2025.01.12
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화공생물공학 단위조작실험1 평형상수의 분광학적 결정2025.01.151. 화학평형 화학반응이 진행될 때, 반응은 정반응으로 완전하게 진행되기보다는 반응물과 생성물의 농도가 시간에 따른 변화가 없는 중간상태에 이르게 된다. 이러한 상태를 화학평형이라고 한다. 반응 혼합물이 특정 온도에서 평형에 이르게 되면 반응은 반응물과 생성물의 농도로 표현된 화학평형 법칙에 따르게 되고 이러한 상태를 평형상수로 표현할 수 있다. 2. 착이온 착이온이란 착화합물의 이온이라는 뜻이고 착화합물이란 오비탈이 많은 중심 금속 이온에 리간드의 고립전자쌍이 배위결합을 이루고 있는 화합물을 뜻한다. 중심금속은 대부분 전이금속이며...2025.01.15
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[화공생물공학단위조작실험2] 다단식 연속증류 실험 예비레포트2025.01.191. 연속 증류 연속 증류의 평형곡선과 작동선을 이용하여 이론단수를 계산하고, 최소 환류비 및 단효율에 대한 이론적 이해를 바탕으로 실제 조업 조건을 이해한다. 단효율 개념을 활용해 실제 단수와 이론단수 간의 차이를 분석하며, 공정 운영 시 최적화 조건에 대해 학습한다. 2. 다단식 증류 실험 절차 장치의 모든 밸브가 잠기고 스위치가 OFF 되어 있는지 확인하고, Main S/W를 ON으로 하여 각 지시계가 정상 작동되는지 확인한다. 공급탱크와 reboiler에 에탄올 용액을 넣고, 냉각수를 응축기로 보낸다. 공급용액 펌프를 작동하...2025.01.19
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이중관 열 교환기 실험 예비레포트2025.01.191. 이중관 열 교환기 이중관 열 교환기의 기초 원리인 열전달 특성 분석, 유동 역학 및 압력 손실, 열 전달 표면 증가 기술, 그리고 에너지 효율성 평가에 대해 학습한다. 이를 통해 열교환기의 구조와 재료가 열전달 효율에 미치는 영향을 분석하고, 유체 흐름과 압력 손실을 최적화하여 효율적인 열전달을 달성하는 조작 방법을 익힌다. 2. 열전달 메커니즘 유체로부터 열교환 장치를 통해 전달되는 열은 상변화를 수반하는 잠열(latent heat)과 상변화가 없이 유체 온도의 변화로 발생하는 현열(sensible heat)로 나뉜다. 일반...2025.01.19
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