하소는 고체 샘플을 고온에 노출시키는 공정이다 존재 또는 산소 결핍. 분석 화학에서는 중량 분석의 마지막 단계 중 하나입니다. 따라서 샘플은 무기 또는 유기의 모든 특성을 가질 수 있습니다. 그러나 특히 미네랄, 점토 또는 젤라틴 산화물에 관한 것입니다.
하소는 기류 하에서 수행 될 때 산소가 함유 된 대기에서 발생한다고합니다. 개방 된 공간이나 진공을 적용 할 수없는 용광로에서 연소 생성물로 고체를 단순히 가열하는 것과 같은 것입니다.
열린 하늘 아래에서 기초적인 또는 연금술 적 소성. 출처 : Pixabay.
산소가 질소 나 희가스로 대체되면 불활성 대기에서 하소가 일어난다 고합니다. 가열 된 고체와 상호 작용하는 대기 간의 차이는 산화에 대한 민감도에 따라 다릅니다. 즉, 산소와 반응하여 또 다른 산화 된 화합물로 변형됩니다.
하소에서 추구하는 것은 고체를 녹이는 것이 아니라 응용에 필요한 품질을 충족시키기 위해 화학적 또는 물리적으로 수정하는 것입니다. 가장 잘 알려진 예는 석회석 CaCO 3를 하소 하여 콘크리트에 필요한 석회 인 CaO로 변환하는 것입니다.
방법
석회석의 열처리와 하소라는 용어 사이의 관계는 매우 가깝기 때문에 실제로이 과정이 칼슘 화합물에만 적용된다고 가정하는 것은 드문 일이 아닙니다. 그러나 이것은 사실이 아닙니다.
무기물이든 유기물이든 모든 고체는 녹지 않는 한 하소 될 수 있습니다. 따라서 가열 과정은 샘플의 융점 이하에서 발생해야합니다. 구성 요소 중 하나가 녹고 다른 구성 요소는 고체 상태로 유지되는 혼합물입니다.
하소 과정은 샘플, 스케일, 목적 및 열처리 후 고체의 품질에 따라 다릅니다. 이는 전 세계적으로 분석 및 산업의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
분석
하소 공정이 분석적 일 때 일반적으로 중량 분석을위한 마지막 필수 단계 중 하나입니다.
예를 들어, 일련의 화학 반응 후에 침전물이 얻어 졌는데, 형성되는 동안 순수한 고체처럼 보이지 않습니다. 분명히 화합물이 미리 알려져 있다고 가정합니다.
정화 기술에 관계없이 침전물에는 제거해야하는 물이 남아 있습니다. 그러한 물 분자가 표면에 있으면 제거하기 위해 고온이 필요하지 않습니다. 그러나 크리스탈 내부에 "갇혀있는"경우 오븐 온도는 700-1000ºC를 초과해야합니다.
이렇게하면 침전물이 건조되고 수증기가 제거됩니다. 결과적으로 그 구성이 명확 해집니다.
마찬가지로 침전물이 열분해를 겪는 경우, 하소되어야하는 온도는 반응이 완료 될 수있을만큼 충분히 높아야합니다. 그렇지 않으면 정의되지 않은 구성의 고체를 갖게됩니다.
다음 방정식은 이전 두 가지 점을 요약합니다.
A nH 2 O => A + nH 2 O (증기)
A + Q (열) => B
정의되지 않은 고체는 A / A · nH 2 O 및 A / B 혼합물이 될 것입니다. 이상적으로는 각각 순수 A와 B가되어야합니다.
산업
산업 하소 공정에서 하소의 품질은 중량 분석에서와 마찬가지로 중요합니다. 그러나 차이는 조립품, 방법 및 생산량에 있습니다.
분석에서 반응의 성능 또는 하소 된 특성을 연구하려고합니다. 산업 부문에서는 생산량과 생산 기간이 더 중요합니다.
산업 소성 공정의 가장 좋은 표현은 석회석을 열처리하여 다음과 같은 반응을 수행하는 것입니다.
CaCO 3 => CaO + CO 2
산화 칼슘, CaO는 시멘트를 만드는 데 필요한 석회입니다. 첫 번째 반응이 다음 두 가지로 보완되는 경우 :
CaO + H 2 O => Ca (OH) 2
Ca (OH) 2 + CO 2 => CaCO 3
생성 된 CaCO 3 결정은 동일한 화합물의 견고한 질량 으로 제조하고 크기 를 조정할 수 있습니다 . 따라서 CaO가 생성 될뿐만 아니라 필터 및 기타 정제 된 화학 공정에 필요한 CaCO 3 미세 결정이 생성 됩니다.
모든 금속 탄산염은 같은 방식으로 분해되지만 온도는 다릅니다. 즉, 산업용 소성 공정이 매우 다를 수 있습니다.
하소의 종류
공정과 온도 상승에 따라 고체가 겪는 변화에 근거하지 않는 한, 그 자체로는 하소를 분류 할 방법이 없습니다. 이 마지막 관점에서 하소에는 두 가지 유형이 있다고 할 수 있습니다. 하나는 화학적이고 다른 하나는 물리적입니다.
화학
화학적 하소는 시료, 고체 또는 침전물이 열분해되는 곳입니다. 이것은 CaCO 3 의 경우에 대해 설명되었습니다 . 고온 적용 후 화합물은 동일하지 않습니다.
물리적 인
물리적 하소는 샘플이 수증기 또는 기타 가스를 방출 한 후 최종적으로 변하지 않는 샘플입니다.
예를 들어 반응을 거치지 않고 침전물의 총 탈수를들 수 있습니다. 또한 결정의 크기는 온도에 따라 변할 수 있습니다. 더 높은 온도에서 결정은 더 큰 경향이 있으며 그 결과 구조가 "부풀어 오르거나"균열 될 수 있습니다.
하소의 마지막 측면 : 결정 크기 제어는 자세히 다루지 않았지만 언급 할 가치가 있습니다.
응용
마지막으로, 일련의 일반 및 특정 하소 응용 프로그램이 나열됩니다.
-각각의 산화물에서 금속성 탄산염의 분해. 옥살산 염도 마찬가지입니다.
-중량 분석을위한 미네랄, 젤라틴 산화물 또는 기타 시료의 탈수.
-고체를 상전이로 내 보냅니다. 이는 실온에서 준 안정적 일 수 있습니다. 즉, 새 결정이 냉각 되더라도 소성 전 상태로 돌아가려면 시간이 걸립니다.
-알루미나 또는 탄소를 활성화하여 모공의 크기를 늘리고 흡수성 고형물과 함께 작용합니다.
-Mn 0.5 Zn 0.5 Fe 2 O 4 와 같은 미네랄 나노 입자의 구조적, 진동 적 또는 자기 적 특성을 수정합니다 . 즉, 열이 결정의 크기 나 모양에 영향을 미치는 물리적 하소를 겪습니다.
-SnO 2 나노 입자와 같은 단순한 고체에서 동일한 이전 효과가 관찰 될 수 있으며 , 고온에 의해 응집 될 때 크기가 증가합니다. 또는 무기 안료 또는 유기 착색제에서 온도와 입자가 색상에 영향을 미칩니다.
-원유 및 기타 휘발성 화합물에서 코크스 샘플을 탈황합니다.
참고 문헌
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