프랙셔널 프리즈
Fractional freezing
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프랙셔널 프리즈는 프로세스 엔지니어링 및 화학에서 다른 녹는점을 가진 물질을 분리하는 데 사용되는 프로세스입니다.예를 들어 실리콘 또는 금속의 구역 정제에서 고체의 부분 용융 또는 동결 증류에서와 같이 액체의 부분 결정화에 의해 수행될 수 있습니다. 또한 정상 동결 또는 점진적 동결이라고도 합니다.따라서 초기 표본은 분수로 구분됩니다.
또한 혼합물에 희석 용제를 첨가하고 용제를 증발시켜 냉각시켜 농축함으로써 부분 결정화를 달성할 [1]수 있다.프랙셔널 프리즈는 일반적으로 초순도 고형물을 생산하거나 열에 민감한 액체를 농축하는 데 사용됩니다.
동결 증류
 | 이 기사는 독자들에게 혼란스럽거나 불분명할 수 있다.(2019년 1월 (이 및 ) |
동결 증류는 증류가 아니라 용액을 부분적으로 동결하고 용해된 물질에 남아 있는 액체 부분보다 약한 동결 물질을 제거함으로써 용액을 농축하는 과정이기 때문에 잘못된 명칭입니다.이러한 농축은 진정한 증류에 의한 농축과 유사하며, 증발 및 재응축된 부분이 남겨진 액체 부분보다 더 풍부합니다.
에탄올과 액체 물은 완전히 섞일 수 있지만, 에탄올은 사실상 물 얼음에 녹지 않습니다.즉, 희박한 에탄올-물 혼합물을 충분히 냉각시킴으로써 거의 순수한 물 얼음을 침전시킬 수 있다는 것을 의미합니다.혼합물의 물얼음이 침전되면 남은 액상에서 에탄올이 풍부해집니다.그런 다음 여과 또는 디캔팅을 통해 두 위상을 분리할 수 있습니다.얼음의 침전이 시작되는 온도는 에탄올 농도에 따라 달라집니다.이것에 의해, 소정의 온도 및 에탄올 농도에서는, 빙과 특정의 에탄올 농도로 농축된 에탄올 용액의 특정 비율의 평형에 도달한다.이러한 위상 평형의 온도와 혼합비는 에탄올과 물의 위상도에서 읽을 수 있습니다.액체 상태의 에탄올 최대 농도는 -123°[2]C에서 에탄올과 물의 공정 지점에서 약 92.4 중량% 에탄올에 도달합니다.
가장 잘 알려진 동결 증류 음료는 애플잭과 아이스 맥주이다.아이스 와인은 비슷한 과정의 결과이지만, 이 경우 발효 전에 얼음이 일어나므로 농축되는 것은 알코올이 아니라 설탕입니다.
고형물의 정화
순수 솔리드가 필요한 경우 두 가지 상황이 발생할 수 있습니다.오염물질이 원하는 고체에 용해될 경우 다단계 증류와 유사한 다단계 프랙셔널 프리즈가 필요합니다.단, 공정계가 형성되면(증류 시 공생 로프와 유사), 액체가 공정 조성(이 경우 혼합 고체가 형성되어 분리하기 어려울 수 있음) 또는 공정 조성(이 경우 바람직하지 않은 고체가 형성됨)이 아닌 한 매우 순수한 고체를 회수할 수 있다.
액체 농도
액상을 농축해야 할 경우, 프랙셔널 프리즈(fractional freezing)는 단순하기 때문에 유용할 수 있다.프랙셔널 프리즈는 (증발 중에 발생하는) 액체를 가열하지 않기 때문에 과일 주스 농축액 및 기타 열에 민감한 액체의 생산에도 사용됩니다.
담수화
부분 동결은 바닷물을 담수화하는데 사용될 수 있다.해빙과 함께 자연적으로 발생하는 과정에서, 냉동 소금물은 부분적으로 녹으면 소금 함량이 훨씬 낮은 얼음을 남긴다.염화나트륨이 물의 녹는점을 낮추기 때문에 바닷물 속의 소금은 소금물 제거라고 불리는 얼리는 동안 순수한 물 밖으로 밀려나는 경향이 있다.폴리나스라고 불리는 염도가 높은 물의 큰 호수가 플로트 한가운데 형성되고, 그 물은 결국 바닥으로 가라앉는다.마찬가지로 소금 농도가 가장 높은 얼린 물이 먼저 녹는다.두 방법 모두 나머지 냉동수의 염도를 낮추고 여러 번 실행한 후 결과를 마실 수 있습니다.
알코올 음료
프랙셔널 프리즈는 발효 알코올 음료의 알코올 농도를 증가시키는 간단한 방법으로 사용될 수 있습니다. 이 과정은 동결 증류라고도 합니다.예를 들면 딱딱한 사이다로 만든 애플잭과 아이스맥주가 있다.실제로 이 기술은 증류에 버금가는 알코올 농도를 생성할 수는 없지만 실제 증류 장치에 필요한 것보다 훨씬 적은 노력으로 어느 정도 농도를 달성할 수 있습니다.알코올 음료의 동결 증류의 위험성은 완제품에서 불순물을 분리할 수 있는 열 증류와 달리 동결 증류는 불순물을 제거하지 못한다는 것입니다.따라서 음료의 총 부피와 비교하여 불순물의 비율이 증가할 수 있지만, 반드시 에탄올의 양과는 비교할 필요는 없습니다.이 농도는 심한 숙취와 [4]"사과성 마비"[3]로 알려진 상태로 이어지면서 마시는 사람에게 부작용을 일으킬 수 있습니다.[5]
대체 연료
프랙셔널 프리즈는 바이오디젤 및 기타 대체 디젤 연료의 겔점을 감소시키기 위한 간단한 방법으로 일반적으로 사용되며, 이를 통해 겔점이 높은 에스테르를 저온 여과 또는 연료 블렌드의 후속 대체 연료 겔점을 감소시키는 다른 방법을 통해 낮은 겔점의 에스테르에서 제거한다.이 프로세스에서는 연료 혼합의 구성 요소가 각각의 겔 지점에 가까워짐에 따라 더 높은 비중으로 발전하여 컨테이너 바닥으로 가라앉아 제거할 수 있는 연료 층화를 사용합니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ Perry, Robert; Don Green (2007). Perry's Chemical Engineers' Handbook. McGraw-Hill International Editions. pp. 17–3 to 17–4. ISBN 978-0-07-142294-9.
- ^ https://serc.carleton.edu/files/research_education/equilibria/alcohol-ice.pdf[베어 URL PDF]
- ^ Janik, Erika (2011). Apple a global history. London: Reaktion Books. ISBN 9781861899583. Retrieved 3 October 2014.
- ^ Kaufman, Martin (1979). The University of Vermont College of Medicine. [Burlington, Vt.]: University of Vermont College of Medicine. p. 12. ISBN 9780874511482. Retrieved 3 October 2014.
- ^ Nordegren, Thomas (2002). The A-Z encyclopedia of alcohol and drug abuse. Parkland, Fla.: Brown Walker Press. p. 78. ISBN 9781581124040. Retrieved 3 October 2014.
