[무기합성화학] 정련의 종류와 활용방안

소개

정련의 종류에 대해 정리하고 활용방안을 생각해본다.

목차

1. 이온교환수지법
2. 용매추출법
3. 전해채취법
4. INCO법
5. 초임계 수열법

본문내용

1. 이온교환수지란?
(1) 정의
이온 교환 수지는 다공질로 액체 중에 있는 이온을 흡착하고 그 대신 자기가 가지고 있는 이온을 내놓는다.

(2) 개요
이온 교환체는 합성수지를 기본으로 한 산, 염기, 염 등이며 간단하게 말하자면 물에 용해하지 않는 산, 염기, 염이다. 이온교환능력이 있는 물질은 화학적인 결합이 약해 보다 큰 농도의 액중에 두면 액중의 양이온은 양이온 교환체에 의해, 음이온은 음이온 교환체에 의해 치환되는 성질이 있다. 이온 교환법은 폐수중의 유용자원을 회수하고 폐수를 무해화하게 할 수 있으나 이온 교환체는 교환용량이 한정되어 있는 특성이 있으며, 화학적으로 안정하다는 장점을 갖고 있지만 150℃이상에서는 사용할 수 없다는 단점을 갖고 있다.

또한 이온교환 현상은 자연에서 자주 관찰된다. 지하수가 지중에서 정화되는 경우나 경수 (hard water)가 모래층을 통과하면 연수 (soft water)가 되는 현상은 모두 이온교환의 작용으로 볼 수 있다. 이온교환 현상은 바위, 모래, 흙, 나무, 면, 양모 등 거의 모든 자연 물질에서 일어날 수 있다. 그러나 그 안정성과 교환 용량이 적기 때문에 근래에는 교환능력이 뛰어나고 선택성이 있고 안정한 유기질들을 합성하여 사용하고 있다. 그 중에서도 고체의 이온 교환체를 사용하는 것을 이온교환수지법 (ion exchange resin process)이라고 하고 액체를 사용하는 것을 용매추출법 (solvent extraction process)이라고 한다. 침출액을 크게 농축하고 정화 (purification)하는데 이 두 방법 중 하나를 선택하게 되는데 보통 공업적으로는 뒤의 것이 많이 사용된다.

(3) 이온교환수지의 역사
- 19C 중반 : H.S.Thompson, J.T.Way(영국) : 토양에서 이온교환현상 발견.
- 20C 초반 : zeolite나 clay와 같은 광물을 이온교환체로 사용하여 주로 물을 정화하는데 이용.

참고자료

· 없음