터보레이터3
- 고체와 액체의 분리조작으로 불순한 용액으로부터 순수한 고체 결정을 얻기 위한 방법
(1) 결정의 형태
- 결정각과 축의 길이에 따른 분류
- 삼사정계(triclinic system) : 세 축의 길이가 서로 경사져 있고 축의 길이와 각이 모두 다르다.
- 단사정계(monoclinic system) : 세 축의 길이가 서로 다르며 그 중 둘은 경사져 있으나 다른 한 축에 대하여 평행하다.
- 사방정계(orthorhombic system) : 세 축의 길이가 모두 다른 정방형
- 정방정계(tetragonal system) : 세 정방축으로 되어 있고 그 중 두 축의 길이는 같고 다른 한 축의 길이는 다르다.
- 삼방정계(trigonal system) : 세 축의 길이가 서로 같고 경사도 마찬가지다.
- 육방정계(hexagonal system) : 세 개의 길이가 같고 공평면 축이 서로 60°로 경사져 있으며, 네 번째 축이 다른 세 축에 대하여 길이가 다르며 수직이다.
- 등축정계(cubic system) : 세 축의 길이가 같고 모든 각은 90°이다.
- 결정을 이루는 결합의 형태에 의한 분류
- 금속 결합
- 이온 결합
- 공유 결합
- 분자 결합(반데르 발스 결합)
- 수소 결합
- 반도체
(2) 결정화의 원리
- 결정화 조작은 물질이 용액 중에서 결정 표면으로 이동하는 현상에 중점을 두고 있으며, 결정화 조작의 평형은 용액이나 모액(mother liquor)이 포화된 상태
- 농도는 용해도 곡선으로부터 얻을 수 있는데 용해도(solubility)는 주로 온도에 영향을 받으며 압력에 대한 영향은 무시
- 용해도 : 일정 온도에서 용매 100g에 녹는 용질의 g수
- 용해도 곡선은 온도 변화에 따른 용액 농도를 그린 것으로 결정화 조작 때 많이 활용
(2) 결정화 장치(Crystallization apparatue)
① 냉각 결정화 장치
- 탱크형 회분식 정석기
- 개방된 구형 탱크 속에 뜨거운 용액을 넣고 냉각에 의해 결정을 석출
- 보통은 막대기나 쇠사슬을 매달아서 결정이 성장할 수 있는 표면적을 준다.
- 교반 회분식 정석기
- 탱크형을 다소 개량한 것으로 탱크 속에 든 고온 용액을 교반하면서 냉각 코일을 통해 냉각하여 결정을 얻는 방식
- Swenson-Walker 정석기
- 연속식 장치로 반원통형의 외부에 냉각수용 자켓이 있고 내부에는 7rpm 정도로 회전하는 리본형 교반기가 있다.
② 증발 결정화 장치
- 염석 증발관-Krystal 정석기
- 가열에 의해 결정을 석출시키는 것
- 대형의 균일 결정의 제조에 적합
③ 단열 증발 및 냉각 결정화 장치
- 진공 정석기
- 고온 용액을 저압의 공간에 도입하여 돌비 증발시킴으로써 결정을 얻는 장치
크리스탈 올소형 연속 결정화 장치 진공 결정화 장치
동기부여영상 ▶ 강성태 ★ BETHEBESTYOUCANBE
