[화학공학]결정화실험

소개

결정화실험 레포트입니다.

목차

1. 실험목표
2. 실험이론
⑴ 결정화의 기본 개념
⑵ 결정 핵생성
⑶ 결정의 성장 속도
⑷ 온도와 용해도
⑷ 결정핵의 성장
3. 실험장치 및 기구
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 고찰

본문내용

1. 실험목표
불순물을 포함하는 용액으로부터 순물질을 경제적으로 분리하는 원리와 입도에 미치는 결절조작의 기초 기술과 원리를 이해하고자 한다.

2. 실험이론
⑴ 결정화의 기본 개념
결정화(Crystallization)란 분리기술의 일종으로 액체 혹은 기체의 균일 상으로부터 조작을 통하여 고체입자, 즉 결정(Crystal)을 얻는 것을 말한다. 우리주의의 실생활에서 자연발생적으로 결정화 현상을 볼 수 있는 데 이것이 바로 눈(snow)의 경우이며 또한 바닷물을 증발시켜 소금을 얻는 것 또한 결정화 조작의 하나이다. 그러나 결정화란 것은 단지 얻고자 하는 고체입자를 얻는 데서 그치는 것이 아니라 목적으로 하는 고체 입자(결정)의 순도, 크기 및 모양을 제어함으로 인하여 생산물의 용도 및 조작기술을 크게 향상시키는 것이 중요하다. 그러므로 결정화에서는 먼저 결정재료의 구조를 이해하고 결정의 핵생성 및 결정성장과정인 결정의 열역학과정을 이해하는 것이 중요하다.

⑵ 결정 핵생성
결정화는 균일한 혼합물 속에서 새로운 고체가 만들어지는 것이다. 결정화 과정에서 결정핵이 먼저 생성되고 그 다음에 결정이 성장한다는 반응 기구를 이해하는 것은 매우 중요하다. 결정화가 일어나는 용액이 결정화될 물질의 고체 입자나 그 밖의 다른 고체 입자를 함유하고 있지 않으면 먼저 핵이 생성되어야 하다. 또한 핵이 성장하는 동안 새로운 핵이 계속해서 생성되어야 한다. 결정핵생성 과정은 과포화용액 내의 용존 용질이 서로 결합하여 용액 내에서 존재할 수 있는 최소 크기의 고체입자로 나타나는 과정을 말하는 것으로 이것을 야기 시키는 과정에 따라 크게 1차 핵생성과 2차 핵생성으로 구분한다.
① 1차 핵생성 : 용액에 녹아 있는 용질 분자 자체만으로 서로 응집 하여 결정핵을 생성하는 것
② 2차 핵생성 : 이미 고체화 되어 있는 결정으로 인해 결정핵이 생성되는 현상

참고자료

· 화학공학 실험