1. 실험목적
불순물을 포함하는 용액으로부터 순물질을 경제적으로 분리하는 원리와 입도에 미치는 결절조작의 기초 기술과 원리를 이해하고자 한다.
2. 실험이론
(1) 결정화란 무엇인가?
결정화(Crystallization)란 분리기술의 일종으로 액체 혹은 기체의 균일상으로부터 조작을 통하여 고체입자, 즉 결정(crystal)을 얻는 것을 말한다. 우리주위의 실생활에서 자연 발생적으로 결정화 현상을 볼 수 있는데 이것이 바로 눈(snow)의 경우이며 또한 바닷물을 증발시켜 소금을 얻는 것 또한 결정화 조작의 하나이다. 그러나 결정화란 것은 단지 얻고자 하는 고체입자를 얻는데서 그치는 것이 아니라 목적으로 하는 고체 입자의 순도, 크기 및 모양을 제어함으로 인하여 생산물의 용도 및 조작기술을 크게 향상시키는 것이 중요하다.
결정화 조작은 확산조작의 일종이지만 정량적인 취급은 어렵다. 그 이유는 결정핵의 발생이나 취급의 어려운 점 때문이다. 최근에 와서는 결정화 자체의 연구와 고체-유체간의 유동, 혼합 또는 고체의 연속 배출속도 등에 관한 연구가 종합되어 단위조작으로서 체계를 갖추게 되었다.
(2) 결정 크기의 중요성
결정화에 있어서 양호한 수율과 고순도가 중요한 목표이다. 그러나 결정 생성물의 모양과 크기 범위 역시 중요하다. 만일 결정들이 공정처리를 더하게 된다면, 합당한 크기와 크기 균일성은 여과, 세척, 다른 화합물과의 반응, 수송 및 보관하는 데 바람직할 수도 있다. 만일 결정이 최종 제품으로서 크기가 균일하고, 포장시 비균열일 것 등을 요구하게 된다. 이러한 이유 때문에 결정 크기분포는 조절되어야 한다. 따라서 이것은 정출기의 설계와 조업에 있어서 주 목표이다.
(3) 결정법
결정 과정이란 근본적으로 결정을 녹이거나 용해시켜서 결정구조를 완전히 분열시켜서 새로운 결정을 형성하게 함으로써 불순물이 용액이나 용액속에 남아있게 함으로써 순도를 높이는 방법이다.
2013.05.10
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