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질산암모늄 생산과정의 환경평가에 대한 엑서지 방법 적용

전문가 제언: ○ 질산암모늄 화학식은 NH4NO3이며 냄새나 색깔이 없고 덩어리 모양의 결정을 이룬다. 결정의 형은 5종이 있지만 상온에서는 사방정계 모양이 가장 안정하다. 이때 비중은 1.66이고 녹는점은 169.6℃이다. 흡습성이 있고 물에 잘 녹는 물질로, 30℃에서 물 100g에 대하여 241.8g 녹는다. 즉 30℃에서의 용해도가 241.8이며 질산암모늄은 에탄올에도 잘 녹는다.

○ 질산암모늄은 공기 중에서는 안정한 편이지만 온도가 높거나, 밀폐용기 속에 들어있을 때, 혹은 가연성물질과 함께 있을 때는 폭발의 위험이 있기 때문에 주의해야 한다. 질산암모늄은 산성용액인 질산용액을 염기성인 암모니아가스로 중화하여 얻을 수 있다. 비료·폭약·냉각제 등에 쓰이며 효모 배양의 양분, 인쇄 등에도 사용된다.

○ 질산암모늄 성분은 질소와 수소로 이루어지는데, 질소는 대기로부터 채취하여 얻어지며 수소는 주로 천연 가스를 반응시켜 얻어낸다. 천연 가스의 황 성분은 촉매를 오염시킬 수 있기 때문에 암모니아 생산공정에 투입될 천연가스는 탈황되어야 한다. 이 과정을 거쳐 얻어진 수소는 촉매 존재 하에 질소와 반응하여 암모니아를 생성하게 된다.

○ 엑서지는 천연자원의 열역학적 가치를 이용하여 일반적인 환경 하에서 물질로부터 특수 화학성분과 농도를 가지는 물질들을 생산하는 데 필요한 작업(엑서지)으로 정의되며, 이를 통해 지구상의 모든 자원에 대한 정보를 단일화 특성으로 비교분석할 수 있는 장점을 가지고 있다.

○ 지구상에 존재하고 있는 모든 물질로부터 생활에 필요한 물질들을 추출할 때 많은 환경문제들이 야기된다. 이에 대한 대비가 필수적인 것으로 판단되며, 산업공정에서 유발되는 문제점 도출 분석을 위하여 열역학적인 평가방법을 사용하는 것이 바람직하다.

저자: Zornitza Kirova-Yordanova
자료유형: 학술정보