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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 한현각
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 순천향대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수14
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탄산칼슘은 자연에 존재하는 풍부한 자원 광물 중 하나로, 종이, 페인트, 플라스틱 등 여러 산업 분야에 널리 이용되고 있다. 침강성 탄산칼슘은 화학적 침전 반응에 의해 생성되며, 화학 반응 시의 온도, 교반속도, 농도 등의 반응 조건을 제어하여 생성되는 결정의 크기나 형상을 조절할 수 있다. 이러한 침강성 탄산칼슘은 산업이 발전함에 따라 높은 순도와 독특한 결정 모양, 좁은 입도 분포 등 의 분체의 특성을 요구되어진다. 탄산칼슘은 동질삼상으로, 결정구조에 따라 calcite, vaterite, aragonite로 구분된다. 열역학적으로 calcite는 가장 안정한 상태이고, vaterite는가장 불안정한 상태이다. 그리하여 vaterite는 calcite나 aragonite로 쉽게 상전이가 된다. Aragonite는 다른 결정형상보다 밝기, 부피 등에 더 나은 물성을 갖고, 종횡비(aspect ratio)가 커 원료로 이용될 때, 강도가 증진되며, 복잡한 침상형의 결정구조로 인해 백색도가 향상되고 불투명도 조절이 가능하다.
본 연구에서는 연속식 공정인 MSMPR(Mixed suspension mixed product removal) 반응기를 이용하여 CaCl2와 Na2CO3를 공급해 액체-액체 반응인 Calcium chloride process로 반응온도와 교반속도에 따라 생성되는 CaCO3의 결정형상에 대해 연구하고자 한다. 시간에 따라 생성된 CaCO3의 결정구조를 SEM(Scanning Electron Microscope)과 FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)를 이용해 분석하였다. 그 결과, 교반속도 300RPM, 반응온도 35℃부터 aragonite가 생성됨을 SEM 결과로 확인하였으며, FT-IR의 peak가 이를 뒷받침하는 근거가 된다.
본 연구에서는 연속식 공정인 MSMPR(Mixed suspension mixed product removal) 반응기를 이용하여 CaCl2와 Na2CO3를 공급해 액체-액체 반응인 Calcium chloride process로 반응온도와 교반속도에 따라 생성되는 CaCO3의 결정형상에 대해 연구하고자 한다. 시간에 따라 생성된 CaCO3의 결정구조를 SEM(Scanning Electron Microscope)과 FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)를 이용해 분석하였다. 그 결과, 교반속도 300RPM, 반응온도 35℃부터 aragonite가 생성됨을 SEM 결과로 확인하였으며, FT-IR의 peak가 이를 뒷받침하는 근거가 된다.
목차
제1장 서론 1제2장 이론적 배경 2제1절 침강성 탄산칼슘(Precipitated calcium carbonate) 21. 침강성 탄산칼슘의 polymorph 2가. Calcite 4나. Aragonite 5다. Vaterite 62. 침강성 탄산칼슘의 제조방법 7가. By-product Process 7나. Carbonation Process 7다. Calcium Chloride Process 8제2절 침강성 탄산칼슘 생성에 영향을 미치는 변수 91. 온도의 영향 102. 교반속도의 영향 113. 첨가제의 영향 12제3절 침강성 탄산칼슘의 자유에너지 13제3장 실험 15제1절 시약 및 실험장치 151. 시약 152. 실험장치 15제2절 반응식 17제3절 실험 방법 18제4절 정상 상태 18제4장 실험결과 19제1절 SEM을 이용한 결정형상 분석 191. 교반속도 100RPM, 반응온도에 따른 변화 192. 교반속도 300RPM, 반응온도에 따른 변화 233. 교반속도 500RPM, 반응온도에 따른 변화 28제2절 FT-IR를 이용한 결정형상 분석 331. 교반속도 100RPM, 반응온도에 따른 변화 342. 교반속도 300RPM, 반응온도에 따른 변화 373. 교반속도 500RPM, 반응온도에 따른 변화 41제5장 결론 45
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