아세트아미노펜의 냉각을 통한 결정화 과정 이해

목차

1. Purpose

2. Theory
1) 결정화
2) 원리

3. Result & Analysis
1) 실험 결과 데이터
2) 용해도 곡선 작성
3) Nyvlt equation을 통한 핵 생성속도식 완성
4) 광학현미경을 통한 결정 관찰

4. Discussion
1) Metastable zone width
2) 냉각 속도에 따른 속도 비교
3) Seed 유무에 따른 속도 비교
4) Seed 유무에 따른 결정의 모양
5) 군집의 생성 원인과 그 경향
6) 분자구조를 통한 결정의 모양 예측

본문내용

Purpose
1) 아세트아미노펜의 용해도를 측정함으로써 고액 평형 관계를 이해하고 이를 바탕으로 냉각결정화의 기본적인 지식을 습득한다.
2) 냉각속도에 따른 준안정 영역 (Metastable zone)을 측정하고 결정화 메커니즘을 이해한다.

Theory
결정화
1) 정의
결정화란 분리기술의 일종으로 액체 혹은 기체의 균일상으로부터 고체입자(Crystal)을 얻는 것을 의미한다. 결정화에 있어 결정의 순도, 크기, 모양은 결정의 핵 생성이나 결정성장과정에 영향을 미치는 중요도는 정제의 마무리 단계로서 결정화가 중요한 역할을 하는 이유가 된다. 그리고 결정화는 한 요인이 된다. 여기서 결정의 순침전과 유사하지만 침전은 모양과 크기가 일정하지 않은 무정형(amorphous) 고체입자를 생성하는데 비하여 결정화는 모양과 크기가 일정한 입자를 생성한다. 마지막으로 결정화 기술에는 드래프트관 배플 기술, 강제 순환 결정화 등이 있다. 이번 실험에서는 결정화 방법으로 계의 과포화도에 따른 핵생성 반응을 통해 결정화를 알아보고자 하며, 결정의 핵생성과 성장이라는 기본 전도기구 메커니즘을 이해하고 결정화 과정에서의 결정핵 분석, 성장 단계의 이해가 중요하다.

2) 종류
결정화
일차 핵생성(Primary Nucleation) :
일차 균일 핵생성(Homogeneous Nucleation)
일차 불균일 핵생성(Heterogeneous Nucleation)

이차 핵생성(Secondary Nucleation) :
초기증식(Initial breeding)
침상증식(Needle breeding)
다-결정증식(Poly-crystalline breeding)
충돌증식(Collision breeding)

결정핵생성 과정은 과포화용액 내의 용존 용질이 서로 결합하여 용액 내에서 존재할 수 있는 최소 크기의 고체입자로 나타나는 과정을 말하는 것으로 이것을 야기시키는 mechanism에 따라 크게 1차 핵생성(primary nucleation)과 2차 핵생성(secondary nucleation)으로 구분한다.

참고 자료

없음