
01. 증류
(1) 증류의 원리
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증류: 액체 혼합물에 열을 가해서 혼합물을 구성하는 성분들의 끓는점 차이를 이용해서 물질을 분리하는 작업
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기-액 평형: 두 성분이 혼합된 액제가 밀폐된 공간에 있다고 가정하고 온도와 압력을 고정하였을 때 액상과 기상의 성분이 변하지 않고 일정하게 유지되는 상태
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라울(Rault) 의 법칙: 이성분계의 혼합물에서 성분 A의 증기 분압

는그 성분의 증기압

와액상에서 몰 분율

를 곱한 것과 같다.
, 
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돌턴의 분압 법칙 (Dalton’s partial pressure law): 전체 압력 P는 각 성분 분압의 합과 같다

(2) 단증류
일정량의 혼합 액체에서 증류 조작으로 나오는 증기를 응축기로 액화하여 목적 성분을 얻는 회분식 증류 방식이다.
(3) 정류
탑 안에 여러 개의 단을 만들어 상승하는 증기와 내려오는 액체가 계속적이고 반복적으로 접촉하게 하여 탑 위에서는 끓는점이 낮은 성분이 얻어지고, 탑 아래에서는 끓는점이 높은 성분이 얻어질 수 있는 물질 전달 조작이다.
(4) 정류탑
정류 장치의 구성 요소는 정류탑, 가열 장치, 응축기로 크게 나눌 수 있다. 정류탑은 증기와 액체를 접촉하는 장치로 단탑(plate tower)과 충전탑(packed tower)으로 나눌 수 있다.
02. 추출
(1) 추출의 목적과 원리
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추출: 고체 또는 액체의 형태로 원료 중에 포함된 가용성 성분을 용매를 이용하여 원하는 성분만을 선택적으로 분리하는 조작. 액-액 추출(extraction)과 고 액 추출(leaching) 이 있다.
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용매 (solvent): 원료로부터 원하는 성분을 추출하기 위해 사용되는 액체
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용질 (solute): 원료 내에 포함된 추출 대상 물질. 용매에 완전히 용해되거나 부분적으로 용해될 수 있어야 한다.
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추출상(extract phase): 추출 대상이 되는 용질을 많이 포함하는 상
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추잔상(raffinate phase): 용질이 추출되어 빠져 나간 원료를 포함하는 상
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액-액 추출에서의 분배 계수· 추출상에서의 용질의 농도와 추잔상에서의 용질의 농도 비로서 추출 성능을나타낸다.
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고-액 추출(침출) : 용질을 용해시킬 수 있는 용매를 사용하여 고체 내에 포함된 특정 성분을 추출하는 조작
(2) 액-액추출장치
(3) 고-액 추출장치
03. 흡수와 홉착
(1) 기체의 흡수
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흡수(absorption, gas scrubbing) 에서는 기제 혼합물이 액체(흡수제 또는 용매)와 접촉하여 기체에서 액체로의 물질 전달에 의해 하나 또는 그 이상의 기체 성분이 선택적으로 용해된다.
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일반적인 기체 흡수 공정은 기체와 흡수제의 흐름이 향류로 조업되며 흡수탑은 대기압보다 다소 높은 압력에서 조업되며, 탈거탑은 흡수탑에서의 조업 압력보다 낮은 압력에서 조업된다.
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헨리 (Henry) 의 법칙: 온도가 일정할 때, 액체에 용해되는 기체의 양은 압력에 비례한다.
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흡수 장치는 기 액 접촉 면적 및 접촉시간이 커야 하며, 기 액의 교반 등과 같이

또는

를 크게 할 수 있는 조건 또는 높은 농도차(또는 분압차)가 펼요한데 이를 위해 기포탑, 분무탑, 충전탑을 사용한다.
(2) 흡착
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흡착(adsorption) : 액체 혼합물 또는 기제 혼합물 중의 특정 성분과 선택적으로 결합할 수 있는 고제 물질을 이용한 공정. 이때 흔합물과는 다른 고체 물질을 흡착제 (adsorbent)라고 한다.
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흡착 역시 흡수와 마찬가지로 물리 흡착과 화학 흡착으로 나눌 수 있다.
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공업적으로 사용되는 흡착제는 다공성으로 내부 표면적이 대단히 크고 흡착성이 좋은 고체이며 널리 사용되는 흡착제로서는 활성백토, 활성탄, 활성알루미나, 제올라이트, 실리카겔, 합성수지 등이 있다.
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흡착 조작에서는 흡착제와 유체를 접촉시키는 방식에 따라 회분 조작과 연속 조작으로 분류할 수 있다.
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이온 교환 : 혼합물 속에 들어 있는 양이온, 음이온, 비이온 성분 등을 이온 교환체의 이온 선택적으로 교환하는 화학반응
04. 습도
(1) 습도 조절
(2) 습도 조절 조작
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증습 조작 장치에는 수증기를 공급하는 방식, 높은 습도의 공기를 흔합하는 방식, 단열 증습하는 방식 이 있다.
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감습 조작 장치는 냉각에 의한 감습 방법을 많이 이용한다.
05. 결정
(1) 결정화
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결정화 : 여러 성분이 섞인 용액에서 목적 성분을 고체화하여 분리하는 조작
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결정 구조 : 체심 입방 구조, 면심 입방 구조, 육방 밀집 구조 등
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결정화의 원리 : 일반적으로 증발에 의한 방법과 용해도 차이에 의한 냉각 방법
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용해도: 일정 온도에서 용매 100g에 최대한 녹는 용질의 g수를 의미하며, 용해도는 결정화 조작에서 중요함
(2) 결정화장치
결정화 장치는 주로 용액으로부터 결정을 얻는장치이며 반응기 내에서 과포화를 유도하는 방법과 반응기 내 현탁액 속에서 결정을 키워 가는 방법으로 분류한다.