중합공합실험 [추출] 용어 & 정의 & 이론 & Discussion 총정리

문서 내 토픽

1. 추출 (Extraction)

액체-액체 추출에서는 분배계수가 크고, 섞이지 않는 두 용매를 사용한다. 일반적으로 물(산 또는 염기 수용액 포함)-유기용매를 사용한다.
2. 재결정 용매 조건

온도에 따른 용해도 차이가 커야 한다, 증발이 잘 되어야 한다, 독성이 없고 폭발성이 없어야 한다, 저온 또는 고온에서 product와의 반응성이 없어야 한다.
3. 온도에 따른 용해도 차이

대부분의 고체 물질들은 용매의 온도가 올라감에 따라 용해도가 증가하게 된다. 재결정은 이러한 성질을 이용해서 두 가지 이상의 물질들이 섞인 혼합물을 가열하여 결정을 녹인다.
4. 단량체에 중합금지제를 넣어 보관하는 이유

라디칼 중합성이 있는 단량체를 순수한 상태로 방치하면 단량체로부터 라디칼이 생성되어 자연중합 할 수 있다. 중합금지제는 단량체로부터 생성될 수 있는 라디칼과 빨리 반응하여 라디칼성을 소실시킴으로써 안정화시켜 중합반응을 정지시킨다.
5. 단량체를 감압증류하기 전에 NaOH 수용액으로 수세하는 이유

단량체에는 중합금지제가 녹아 있기 때문이다. 단량체에 녹아 있는 중합금지제를 제거하기 위하여 단량체를 감압증류하기 전에 NaOH 수용액으로 수세한다.
6. 라디칼 개시제를 넣은 에탄올이 40℃가 넘지 않도록 하는 이유

용질인 AIBN에는 N과 N사이에 이중결합(-N=N-)이 있는데, 온도가 40℃를 넘어가게 되면 N과 N사이의 이중결합이 끊어져 라디칼이 생성되기 때문에 AIBN이 깨져버려 AIBN을 완전히 얻지 못하게 된다.
7. 정제된 라디칼 개시제에 빛을 차단하는 이유

라디칼 개시제는 분해해서 라디칼을 생성한다. 라디칼 개시제가 라디칼을 생성하는 이유는 라디칼 개시제 중에 존재하는 화학 결합 중에서 약한 화학 결합이 빛이나 열이나 화학 반응 또는 방사선에 의해서 끊어지기 때문이다.
8. 에폭시가의 결정

노르말농도 = 용질 g당량수 / 용액 1L
9. 에폭시가와 에폭시당량의 관계

에폭시가 = 1/(100*에폭시당량), 에폭시가 ∝ 1/에폭시당량. 큰 당량의 에폭시는 적은 당량의 에폭시보다 더 큰 폭의 Modulus 감소율을 나타낸다. 에폭시 당량이 높아질수록 점도가 높아지고 연화점이 높아진다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 추출 (Extraction)

추출은 화학 공정에서 매우 중요한 단계입니다. 추출 공정을 통해 원하는 물질을 선택적으로 분리할 수 있기 때문입니다. 추출 공정의 효율성은 용매 선택, 온도, pH 등 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 따라서 추출 공정을 최적화하기 위해서는 이러한 요인들을 면밀히 검토하고 실험적으로 검증하는 것이 중요합니다. 또한 추출 공정에서 발생할 수 있는 부산물이나 폐기물 처리 문제도 고려해야 합니다. 전체적으로 추출 공정은 화학 공정의 핵심 단계이며, 이를 효율적으로 수행하는 것이 제품의 품질과 수율을 높이는 데 필수적입니다.
2. 재결정 용매 조건

재결정은 화합물의 순도를 높이는 중요한 정제 방법입니다. 재결정 공정에서 용매 선택은 매우 중요한데, 용매는 목표 화합물을 잘 용해시키면서도 불순물은 잘 용해시키지 않아야 합니다. 또한 용매의 끓는점, 독성, 가격 등도 고려해야 합니다. 일반적으로 극성 용매와 비극성 용매를 적절히 혼합하여 사용하는 것이 효과적입니다. 재결정 온도 역시 중요한데, 너무 높으면 불순물이 같이 결정화될 수 있고 너무 낮으면 결정화 속도가 느려질 수 있습니다. 따라서 목표 화합물의 특성을 잘 파악하고, 실험을 통해 최적의 용매 조건과 온도 조건을 찾는 것이 중요합니다.
3. 온도에 따른 용해도 차이

온도는 물질의 용해도에 큰 영향을 미치는 중요한 요인입니다. 일반적으로 온도가 높아질수록 대부분의 물질의 용해도가 증가합니다. 이는 온도 상승에 따라 용매 분자의 운동 에너지가 증가하여 용질 분자와의 상호작용이 활발해지기 때문입니다. 그러나 일부 물질의 경우 온도가 높아짐에 따라 오히려 용해도가 감소하는 경우도 있습니다. 이는 용질 분자 간의 상호작용이 온도 상승에 따라 더 강해지기 때문입니다. 따라서 특정 물질의 용해도 특성을 이해하고 온도에 따른 용해도 변화를 파악하는 것은 화학 공정 설계에 매우 중요합니다. 실험을 통해 온도-용해도 관계를 확인하고, 이를 바탕으로 최적의 공정 조건을 도출할 수 있습니다.
4. 단량체에 중합금지제를 넣어 보관하는 이유

단량체는 중합 반응이 쉽게 일어나는 물질이므로, 중합금지제를 첨가하여 보관하는 것이 중요합니다. 중합금지제는 단량체 분자 사이의 결합을 방해하여 중합 반응을 억제합니다. 이를 통해 단량체의 품질 저하와 중합으로 인한 문제를 방지할 수 있습니다. 중합금지제를 첨가하지 않고 단량체를 보관하면 자발적인 중합 반응이 일어나 점도가 증가하고 불순물이 생길 수 있습니다. 이는 단량체의 사용성을 크게 저하시킵니다. 따라서 단량체 보관 시 중합금지제 첨가는 필수적이며, 이를 통해 단량체의 안정성과 품질을 유지할 수 있습니다. 중합금지제의 종류와 농도는 단량체의 특성에 따라 최적화되어야 합니다.
5. 단량체를 감압증류하기 전에 NaOH 수용액으로 수세하는 이유

단량체를 감압증류하기 전에 NaOH 수용액으로 수세하는 이유는 단량체 내에 존재할 수 있는 산성 불순물을 제거하기 위해서입니다. 단량체 중에는 중합 반응을 촉진시키는 산성 물질이 포함되어 있을 수 있습니다. 이러한 산성 불순물은 단량체의 중합 반응을 가속화시켜 단량체의 품질을 저하시킬 수 있습니다. NaOH 수용액으로 수세하면 산성 불순물이 염기와 반응하여 중화되고 제거됩니다. 이를 통해 단량체의 순도와 안정성이 향상되어 감압증류 공정에서 더 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 단량체 정제 과정에서 NaOH 수용액으로의 수세 단계는 매우 중요하며, 이를 통해 단량체의 품질과 공정 효율성을 높일 수 있습니다.
6. 라디칼 개시제를 넣은 에탄올이 40℃가 넘지 않도록 하는 이유

라디칼 개시제가 포함된 에탄올 용액을 40°C 이상으로 가열하면 라디칼 개시제의 분해가 가속화되어 예기치 않은 중합 반응이 일어날 수 있습니다. 라디칼 개시제는 열이나 빛에 의해 활성화되어 라디칼을 생성하고, 이 라디칼이 단량체와 반응하여 중합 반응을 개시합니다. 온도가 높아지면 개시제의 분해 속도가 빨라져 과도한 라디칼이 생성될 수 있습니다. 이렇게 생성된 과도한 라디칼은 예상치 못한 시간과 장소에서 중합 반응을 일으킬 수 있습니다. 이는 에탄올 용액의 품질 저하와 함께 안전상의 문제도 야기할 수 있습니다. 따라서 라디칼 개시제가 포함된 에탄올 용액은 40°C를 넘지 않도록 관리해야 합니다. 이를 통해 개시제의 안정성을 유지하고 예기치 않은 중합 반응을 방지할 수 있습니다.
7. 정제된 라디칼 개시제에 빛을 차단하는 이유

정제된 라디칼 개시제에 빛을 차단하는 이유는 빛에 의한 개시제의 분해를 방지하기 위해서입니다. 라디칼 개시제는 열이나 빛에 의해 활성화되어 라디칼을 생성합니다. 이 라디칼은 단량체와 반응하여 중합 반응을 개시하게 됩니다. 정제된 라디칼 개시제는 매우 순수한 상태이므로, 빛에 의한 분해 반응이 더욱 쉽게 일어날 수 있습니다. 이렇게 분해된 개시제는 예상치 못한 시간과 장소에서 중합 반응을 일으킬 수 있어, 제품의 품질과 안전성에 문제를 야기할 수 있습니다. 따라서 정제된 라디칼 개시제는 빛을 차단하여 보관함으로써, 개시제의 안정성을 유지하고 예기치 않은 중합 반응을 방지할 수 있습니다. 이를 통해 제품의 품질과 안전성을 확보할 수 있습니다.
8. 에폭시가의 결정

에폭시가는 에폭시 수지의 중요한 특성 중 하나로, 에폭시 수지의 경화 반응에 큰 영향을 미칩니다. 에폭시가는 에폭시 수지 분자 내에 존재하는 에폭시기의 개수를 나타내는 지표로, 에폭시가가 높을수록 경화 반응이 더 활발하게 일어납니다. 에폭시가의 결정은 에폭시 수지의 제조 공정에서 매우 중요한데, 이는 에폭시가를 정확히 측정하고 관리하여 에폭시 수지의 품질을 일정하게 유지하기 위해서입니다. 에폭시가가 균일하지 않으면 경화 반응의 진행 정도가 달라져 최종 제품의 물성이 일정하지 않게 됩니다. 따라서 에폭시 수지 제조 시 에폭시가의 결정을 위해서는 원료의 순도 관리, 반응 조건의 최적화, 정밀한 분석 기술 등이 필요합니다. 이를 통해 에폭시가가 균일한 에폭시 수지를 생산할 수 있으며, 최종 제품의 품질과 성능을 안정적으로 확보할 수 있습니다.
9. 에폭시가와 에폭시당량의 관계

에폭시가와 에폭시당량은 에폭시 수지의 중요한 특성을 나타내는 지표로, 이 두 가지 지표 사이에는 밀접한 관계가 있습니다. 에폭시가는 에폭시 수지 분자 내에 존재하는 에폭시기의 개수를 나타내는 지표입니다. 반면 에폭시당량은 에폭시 수지 분자 1g당 에폭시기의 당량을 나타내는 지표입니다. 에폭시가와 에폭시당량은 역수 관계에 있습니다. 즉, 에폭시가가 높을수록 에폭시당량은 낮아지게 됩니다. 이는 에폭시기의 개수가 많을수록 단위 질량당 에폭시기의 당량이 증가하기 때문입니다. 에폭시가와 에폭시당량은 에폭시 수지의 경화 반응, 물성, 가공성 등에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 에폭시 수지 제조 시 이 두 지표를 정확히 측정하고 관리하는 것이 매우 중요합니다. 이를 통해 에폭시 수지의 품질과 성능을 안정적으로 확보할 수 있습니다.