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초임계 이산화탄소용 계면활성제와 이의 응용

전문가 제언: ○ 초임계 유체 특히 초임계 이산화탄소는 저독성, 불연성, 저점성 등의 특성을 가지고 있으며 기체-액체의 상변이가 용이하여 반응 후 용매제거 과정이 필요하지 않아 기존의 유기용매를 대체할 수 있는 클린 화학의 대상으로 지구환경이나 생물환경 개선을 위한 활용 대책이 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다.

○ 모든 화학물질의 반응이나 처리를 초임계 이산화탄소 중에서 취급할 수 있는 것은 아니다. 이산화탄소는 저극성 화합물로서 일반적인 용질에 대한 용해력이 높지 않다. 특히 무기염이나 생체성분 등의 극성화합물이나 고분자 화합물은 용해도가 낮으며 따라서 이들 물질의 처리에 이산화탄소를 용매로 사용할 때 그 생성수율이 낮아진다.

– 그러므로 이들 용해도의 부족으로 생기는 문제점이 초임계 이산화탄소 프로세스를 실용화하는데 장벽이 되고 있으며 이를 개선하기 위해서는 다른 용매를 조용매로 사용하는 방법과 비용해성 용질을 이산화탄소에 분산하도록 하는 이산화탄소용 계면활성제를 사용하는 방법이 강구되고 있다.

○ 이산화탄소에 비교적 잘 용해되는 물질은 비극성물질, 유기플로린 화합물, 실록산의 올리고머, 폴리옥시알킬렌 화합물 등이며 본고는 플로린 화학의 용도 확대를 위해서 필자가 이산화탄소를 용매로 사용할 때 이산화탄소에 비용해성인 용질에 사용하기에 적당한 유기플로린, 실리콘 및 탄화수소계의 계면활성제를 소개하고 있다.

○ 앞으로 21세기는 지구환경의 개선을 통한 화학산업의 발전방향을 고려할 때 용매로서 이산화탄소의 활용이 증대될 것으로 생각된다. 그러므로 이를 실현하기 위해서 새롭고 효과적인 이산화탄소용 계면활성제의 개발은 매우 중요한 연구과제로서 본고는 매우 중요한 기초 자료를 제시하고 있는 것으로 믿어지며 모든 화학산업 종사자의 일독이 요청된다.

저자: Takabumi Nagai
자료유형: 학술정보