イオン交換樹脂を触媒とするエステルの加水分解

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    実験レポート
    イオン交換樹脂を触媒とするエステルの加水分解
    1.目的
     化学反応の操作には回分式と連続式があり、また反応器には管型と槽型がある。今回の実験では、連続操作を管型の反応器で行う。酸型のイオン交換樹脂を触媒とする酢酸エチルの分解反応を行い、反応速度の解析を行うことによって基礎的な反応工学の理解を深める。
    2.理論
    ・酢酸エチルの分解
    CH3COOCH2CH3 + H2O CH3COOH + CH3CH2OH
    ・管型反応器
    :膨潤状態の触媒樹脂の質量[g]
    :原料の供給量[mL/min]
    :酢酸エチルの濃度[mol/L]
    :原料中の酢酸エチル初期濃度[mol/L]
    :反応管の微小断片(触媒量で表す)
    反応速度 を単位触媒質量あたりの酢酸エチルの物質量変化と定義すると、 は以下のように書ける。
    (1)
    一方、この を酢酸エチル濃度に関する一次反応と仮定して、次式を得る。
    (2)
    (1)、(2)式より次の関係を得る。
    (3)
    (3)式を積分して、
    (4)
    次の関係式を得る。
    (5)
    : からの類推により、滞留時間や接触時間として扱う。
    3.実験操作
    酢酸エチルの0.1mol/L水溶..

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