학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 1998년 가을 (10/23 ~ 10/24, 조선대학교) |
권호 | 4권 2호, p.2589 |
발표분야 | 분리기술 |
제목 | NTO-물계에서 준안정영역 넓이와 핵생성 속도 : 교반 속도의 영향 |
초록 | 최근 화약 산업은 외부의 충격이나 열 등에 둔감할 뿐만 아니라 파괴력이 큰 폭발 물 질 개발에 역점을 두고 있다[1]. 3-Nitro-1,2,4-triazol-5-one(NTO)는 현재 군사 방어 및 비군사적 분야에서 잠재성있는 새로운 차세대 고성능 폭발물질로써 상당한 관심을 받고 있다[2,3]. NTO는 폭발 성능면에서 hexahydro-1,3,5-trinitro -1,3,5-triazine(RDX)와 같이 높은폭발성을 가지며 민감성 관점에서 triaminotrinitrobenzene(TATB)와 상응하는 안정성을 가진다[2,3,4,5]. 그러나 NTO의 최종적인 결정 형상은 불규칙한 막대 형상을 나타내며 합성공정 중에 모액에 의해 불순물들이 함유되어있다[6]. 이들의 영향은 NTO의 폭발 성능을 감소시킬 뿐만아니라 비의도적인 충격에 민감할 것이다. 그러므로 최종 조업 공정에서 그것들의 영향을 제어할수 있는 공정이 반드시 수반되어야한다.용액 결정화는 화학산업에서 무기물과 유기물의 결정형상, 입도분포, 그리고 순도를 제어하는데 이용되고 있다. 용액 결정화에서 결정 성능에 가장 영향을 크게 미치는 인자는 과포화도이다. 공업결정화에서 과포화의 제어는 결정의 형상을 결정하는 주요 변수이다. NTO-물계의 용해도, 준 안정 영역 넓이 및 핵생성 속도에 관한 연구가 최근 Kim et al.에 의하여 보고되었다[7]. 그림 1은 NTO-물계의 최대 허용 과냉각을 냉각속도와 포화온도에 대하여 나타낸 것이다. 여기서 최대 허용 과냉각은 동일한 교반 속도에서 냉각 속도와 포화 농도에 의존한다. 이러한 결과는 냉각결정화에서 핵생성 속도가 과포화도를 결정하는 냉각 속도에 높은 의존성을 가짐을 나타낸다.그러나 결정화기에서 준안정 영역 넓이는 교반에 의한 결정화기 내의 수력학적인 동특성변화에 영향을 받는다. 교반 속도는 결정화 메카니즘에 영향을 미침은 물론 핵생성 이후 결정 성장 중 결정의 응집을 방지하는 조업 변수이다. 따라서 본 연구에서는 NTO-물계에대한 준안정 영역에 대한 교반 속도의 영향을 조사하였다. 또한 결정화에서 교반 속도가핵생성 속도, 결정 크기, 입도 분포에 미치는 영향이 고찰되었다. |
저자 | 김민준, 김광주, 이정민, 최호석, 김선환, 김현수, 박방삼 |
소속 | 한국화학(연) |
키워드 | cooling Crystallization; NTO(3-nitro-1; 2; 4-triazol-5-one); Metastable zone width; nucleation |
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원문파일 | 초록 보기 |