하소

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하소(煆燒, calcination)는 광석 등의 고체를 가열하여 열분해상전이를 일으키거나 휘발 성분을 제거하는 열 처리 과정이다. 일반적으로 제품 물질의 녹는점 이하의 온도에서 진행한다.

공업 생산 과정[편집]

하소의 영어 낱말 calcination은 석회를 태운다는 뜻의 라틴어 낱말 calcinare에서 유래한다.[1] 이는 석회석(탄산 칼슘)을 산화 칼슘(석회)와 이산화 탄소로 분해하여 시멘트의 원료를 만드는 과정에서 비롯되기 때문이다. 가열 대상에 관계 없이, 하소를 통해 생성된 것을 아울러 가소(calcine)라고 부른다.

공업 생산에 쓰이는 과정은 이를테면 다음과 같다.

  • 탄산염 광물 분해
  • 함수 광물 분해
  • 가열에 의한 상전이
  • 제올라이트 합성을 통한 암모늄 제거

화학 반응[편집]

하소 반응은 열분해 온도나 상전이 온도 이상에서 이루어진다. 이러한 온도는 일반적으로 특정 하소 반응에 대한 표준 기브스 자유 에너지가 0이 되는 온도로 정의된다. 이를테면 석회 하소의 경우 분해 과정, 곧 화학 반응은 다음과 같다.

CaCO3 → CaO + CO2(g)

이러한 반응의 표준 기브스 자유 에너지는 대략 ΔG°r = 177,100 − 158 T (J/mol)와 맞먹는다.[2] 표준 반응 자유 에너지는 온도 T가 1121 K (848 °C)일 때 0이 된다.

하소 과정에서 일반적인 화학 분해 반응의 예와 각각의 열분해 온도는 다음을 포함한다:

CaCO3 → CaO + CO2; 848 °C

산화[편집]

금속의 하소는 금속의 산화로 이어지는 경우가 일부 있다. 진 레이(Jean Rey)는 주석이 하소 이후의 무게 측정시 산화가 된 것으로 가정한다.

함께 보기[편집]

주석[편집]

  1. Mosby’s Medical, Nursing and Allied Health Dictionary, Fourth Edition, Mosby-Year Book Inc., 1994, p. 243
  2. Gilchrist, J.D. (1989). 《Extraction Metallurgy》, 3rd, Oxford: Pergamon Press, 145쪽. ISBN 0080366120