데시케이터
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1. 개요
데시케이터는 외부 공기를 차단하고 건조 상태를 유지하여 시료의 변질을 막는 데 사용되는 밀폐 용기이다. 주로 뚜껑, 본체, 건조제를 담는 하부, 시료를 놓는 상부로 구성되며, 내부 습도를 낮추기 위해 실리카 젤, 산화 칼슘 등의 건조제를 사용한다. 데시케이터는 건조 및 제습, 가습 및 항습, 광학 제품 보관 등 다양한 용도로 활용되며, 특히 조해성 물질, 곰팡이 번식 방지, 사진 렌즈 보관 등에 유용하다. 진공 상태를 만들어 보관 효과를 높이는 진공 데시케이터도 존재하며, 뚜껑 개폐 시 파손에 주의해야 한다.
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| 데시케이터 | |
|---|---|
| 데시케이터 | |
 | |
| 개요 | |
| 종류 | 유리, 플라스틱 |
| 용도 | 수분 제거 또는 습도 유지 |
| 작동 원리 | 밀폐된 공간 내 습도 조절 |
| 상세 정보 | |
| 설명 | 데시케이터(영어: Desiccator)는 습기에 민감한 품목을 보존하기 위해 사용되는 밀폐 가능한 인클로저이다. 데시케이터 내부의 습도를 유지하기 위해 건조제(desiccant)가 사용된다. 데시케이터는 고체 제품에 습기가 생기는 것을 방지하는 데 사용된다. 일반적으로 일부 화학 또는 생물학 실험실에서 분석 또는 보관을 위해 물질을 건조시키는 데 사용된다. |
| 디자인 | 데시케이터의 일반적인 용도는 뜨거운 물체를 식히는 것이다. 만약 뜨거운 물체를 대기 중에 놓아두면 습기가 생길 수 있다. 데시케이터는 다양한 크기와 디자인으로 제공된다. 가장 일반적인 데시케이터는 원형이고 무거운 유리로 만들어졌다. 상단에 뚜껑이 있으며, 바닥에는 건조제가 들어 있다. 노출된 물질은 일반적으로 건조제 위에 놓여 지지대에 의해 분리된다. 뚜껑은 공기가 잘 통하지 않도록 단단히 밀봉되어 있으며, 일반적으로 뚜껑과 데시케이터 사이에 그리스 층이 사용된다. 진공 데시케이터는 대기압을 사용하여 밀폐하는 대신 진공을 사용하여 더 단단한 밀폐를 유지하도록 설계되었다. |
| 건조제 | 일반적인 건조제에는 실리카겔, 염화 칼슘, 황산 칼슘 등이 있다. 건조제가 포화되면 건조제를 다시 건조시켜 재사용할 수 있다. 실리카겔은 습기를 흡수하면 색깔이 변하는 지시약 형태로도 제공된다. 실리카겔은 물을 흡수하면 파란색에서 분홍색으로 변하기 때문에 재생이 필요한 시점을 알 수 있다. |
2. 구조
데시케이터는 뚜껑, 본체, 건조제를 담는 하부, 시료를 놓는 상부로 구성된다. 건조가 필요한 물질은 보통 유약을 바른 세라믹 판 위의 상부 구획에 넣는다. 하부에는 실리카 젤, 산화 칼슘, 황산 칼슘, 염화 칼슘 등 수분을 흡수하는 건조제를 넣는다. 뚜껑의 유리 테두리에는 진공 그리스, 바세린 또는 기타 윤활제를 얇게 발라 밀폐한다.[2]
실험실에서 흔히 사용되는 데시케이터는 원형이며 무거운 유리로 만들어진다. 보관할 물품을 올려놓는 이동식 플랫폼이 있고, 실리카 젤과 같은 건조제는 플랫폼 아래 공간을 채운다. 색깔 변화를 통해 교체 시기를 알 수 있는 실리카 젤도 사용된다. 염화 코발트(II) 지시약이 포함된 실리카 젤은 수분을 흡수하면 파란색에서 분홍색으로 변한다.[1]
스톱콕을 부착하여 내부를 진공 상태로 만든 것은 '''진공 데시케이터'''라고 부른다. 진공 데시케이터는 내파 위험을 줄이기 위해 테이프를 X자로 감거나 스크린 뒤에 배치한다.[1]
2. 1. 뚜껑
돔 형태의 뚜껑에는 열고 닫기 위한 손잡이가 있다. 감압 또는 가스 치환을 위한 코크가 부착될 수 있다(일부 본체에 코크가 있는 경우도 있다). 본체와의 접합부는 유리 마개 또는 O링을 사용하여 밀폐한다. 유리 마개의 경우 밀폐를 확실히 하기 위해 그리스 등을 도포한다.[1]2. 2. 본체
잘록한 부분이 있는 용기로, 이 부분에 중간 뚜껑(선반)을 놓는다. 중간 뚜껑 아래에는 실리카 젤, 산화 칼슘, 황산 칼슘, 염화 칼슘 등의 건조제를 넣고, 위에는 시료를 놓는다. 뚜껑과의 접합부는 유리 마개 또는 O링을 사용하여 밀폐한다. 유리 마개의 경우 밀폐를 위해 그리스 등을 도포하기도 한다.[1]2. 3. 소재
실험용 데시케이터는 주로 둥근 모양이며, 무거운 유리로 만들어진다. 간이형은 폴리카보네이트 재질 등을 사용한다. 렌즈 등 광학 제품 보관용은 폴리프로필렌 재질을 사용하며, O링 등으로 밀폐한다.[1]3. 작동 원리
데시케이터의 아래쪽에는 실리카 젤, 산화 칼슘, 황산 칼슘, 염화 칼슘과 같이 수증기를 흡수하는 건조제가 들어 있다. 건조가 필요한 물질은 주로 유약을 바른 세라믹 판 위의 위쪽 칸에 놓는다. 데시케이터 뚜껑의 유리 테두리에는 바세린이나 진공 그리스와 같은 윤활제를 얇게 발라 밀폐를 확실하게 한다.[2]
실험실에서 흔히 쓰이는 데시케이터는 원형이며 무거운 유리로 만들어진다. 보통 보관할 물품을 올려놓는 이동식 플랫폼이 있고, 실리카 젤 같은 건조제가 플랫폼 아래 공간을 채운다. 색깔이 변하는 실리카 젤을 사용하여 교체 시기를 알 수 있다.
스톱콕을 이용하여 데시케이터 내부를 진공 상태로 만들 수 있는데, 이러한 모델을 보통 '''진공 데시케이터'''라고 부른다. 진공 데시케이터는 내파 위험을 줄이기 위해 테이프를 X자로 감거나 스크린 뒤에 두는 것이 일반적이다. 또한, 밀봉을 위해 진공 구리스를 플랜지에 바른다.[1]
4. 종류
데시케이터는 건조 방식에 따라 다음과 같이 분류된다.
- 건조제 타입: 실리카겔 등의 건조제를 넣어두는 방식이다.
- 제습기 타입: 제습기를 설치하는 방식이다.
- 가스 치환 타입: 질소 등의 불활성 기체로 공기를 치환하는 방식이다.
- 진공 타입: 진공 챔버로 사용하는 방식이다.
4. 1. 건조제 타입
밀폐 가능한 용기에 보관하고 싶은 물건과 실리카겔 등의 건조제를 함께 넣어두는 방식이다. 비교적 소량으로 보관하기에 충분한 경우 가장 간단하다. 장기간 보존해야 할 경우에는 정기적으로 건조제를 교체해야 한다. 화학 분야에서는 용기에 칸막이를 설치하고, 칸막이 바닥에 흡습성이 높은 약제(농황산 등)를 채워 건조하는 방식을 오래전부터 사용해 왔다.[1]데시케이터 하부에는 실리카 젤, 산화 칼슘, 황산 칼슘, 염화 칼슘이 들어간다.[2] 분자체, 오산화 인, 무수 염화 칼슘 또는 수증기를 흡수하는 다른 건조제 덩어리가 사용되기도 한다. 색깔이 변하는 실리카 젤을 사용하여 교체가 필요한 시점을 알 수 있다. 표시 젤은 일반적으로 수분을 흡수하면서 파란색에서 분홍색으로 변하며(지시약이 염화 코발트(II)인 경우), 다른 색상도 사용할 수 있다.[1]
4. 2. 제습기 타입
밀폐 가능한 용기에 제습기를 설치한 것이다. 비교적 대용량이 필요하며, 그다지 엄밀하게 제습할 필요가 없는 용도에 적합하다. 전원 공급이 필요하다.[1]4. 3. 가스 치환 타입
질소나 희가스 등 불활성 기체로 공기를 치환하는 방식이다. 습기를 특히 싫어하는 물건이나, 산소도 동시에 차단하고 싶은 경우에 적합하다. 비교적 소용량인 경우가 많다. 일반적으로 전원은 필요하지 않지만, 가스통 등이 필요하다.[1]4. 4. 진공 타입
용기 안의 공기를 빼내어 진공으로 만들어 진공 챔버로 사용하는 타입 (진공 데시케이터)이다. 습도와 함께 산소도 제거하고 싶은 경우 등에 유효하다. 제습 성능은 용기의 밀폐도와 사용하는 진공 펌프에 따른다. 가스 치환 타입에 비해 대규모인 것에 비해 제습 성능이 낮은 경우가 많지만, 적절한 불활성 기체가 없는 경우 등에는 이 방법을 사용한다. 또한, 소규모의 동결 건조에 사용되기도 한다. 진공 펌프를 작동시키기 위한 동력이 필요하다. 일반적으로는 보관하는 동안 진공을 계속 유지해야 한다. 다만, 저진공이라도 괜찮은 경우에는 일단 진공을 잡고 나서 마개를 닫는 방식으로도 운용할 수 있다. 보관할 물건은 기압 변동에 안정적이어야 하며, 증발하기 쉬운 것 등에는 사용할 수 없다. 뚜껑에 고무마개를 통해 코크가 설치되어 있는 것이 일반적이다. 용기는 감압에 따른 응력에 견디기 위해 두께를 두껍게 하는 등의 대책이 취해진다.[1]5. 용도
데시케이터는 제습 및 건조, 가습 및 항습, 광학 제품 보관 등 다양한 목적으로 사용된다.
- 제습 및 건조: 외부 공기를 차단하고 건조 상태를 유지하여 시료의 변질을 막는다. 실리카겔이 일반적인 건조제이지만, 염화 칼슘, 농황산, 오산화 이인, 소다 석회 등도 사용된다.[1] 조해성 물질이나 곰팡이 번식을 억제해야 하는 물질을 보관하거나, 건조 감량, 강열 잔분 시험 등에 사용되는 용기나 시료를 항온으로 유지하는 데 사용된다.
- 가습 및 항습: 기기 내부의 습도를 일정하게 유지한다. 결정수를 가진 화합물이나 수분 평형을 필요로 하는 시료 등을 보관한다.
- 광학 제품 보관: 사진 렌즈와 같은 광학 제품에 곰팡이가 생기는 것을 방지하고 성능 저하를 막는다. 실링 처리된 플라스틱 케이스나 전동식 제습 장치를 갖춘 캐비닛 형태가 사용된다.
5. 1. 제습 및 건조
데시케이터는 외부 공기를 차단하고 내부를 건조한 상태로 유지하여 시료의 변질을 막는 데 사용된다. 주로 다음과 같은 목적으로 활용된다.- 제습 및 건조: 외부 공기를 차단하고 건조 상태를 유지한다. 실리카겔이 일반적인 건조제이지만, 더 강력한 건조가 필요할 때는 염화 칼슘, 농황산, 오산화 이인, 소다 석회 등을 사용한다.[1] 극단적으로 젖은 시료는 통풍 건조 등을 거친 후 데시케이터에 보관한다.
- 보관: 조해성 물질이나 곰팡이 번식을 억제해야 하는 물질을 보관한다.
- 항온 유지: 건조 감량, 강열 잔분 시험 등에 사용되는 용기나 시료를 항온으로 유지한다.
실리카겔 외에도 염화 칼슘, 농황산, 오산화 이인 등도 건조제로 사용될 수 있다.[1]
5. 2. 가습 및 항습
일정한 습도를 유지하는 성질을 가진 가습제를 넣어 기기 내부의 습도를 일정하게 한다. 결정수를 가진 화합물 외에 수분 평형을 필요로 하는 시료 등을 보관할 때 사용한다.5. 3. 광학 제품 보관
사진 렌즈와 같은 광학 제품은 곰팡이가 생겨 성능이 저하되는 현상이 두드러지므로, 데시케이터에 보관하는 것이 원칙이다. 소량의 경우에는 식품용 밀폐 용기 등에 사진 용품점에서 판매하는 방곰팡이용 제습제 등을 넣어서 보관하지만, 양이 많은 경우에는 사진 용품점 등에서 판매하는 카메라용 방습고를 사용한다.[1] 다만, 렌즈에 생기는 곰팡이 중에는 건조한 조건에서도 번식할 수 있는 곰팡이도 있기 때문에 완벽하다고는 할 수 없다.[1]간이적인 것으로는 실링이 처리된 플라스틱 케이스에 건조제·방곰팡이제를 넣은 것이 사용된다.[1] 대형의 것으로는 밀폐식 문을 가진 캐비닛으로, 전동식 제습 장치를 갖춘 것이 있다.[1]
6. 사용 시 주의사항
데시케이터의 손상을 방지하기 위해 뚜껑을 바닥에 직접 놓는 대신 조심스럽게 열고 닫아야 한다.[2] 진공 데시케이터는 내파 위험이 있으므로 테이프를 X자 형태로 감거나 스크린 뒤에 두어 파열로 인한 피해를 최소화해야 한다.
흡습 및 감압 등으로 인해 데시케이터의 뚜껑이 열리지 않는 경우가 있는데, 이때는 다음과 같이 대처한다.
- 뚜껑을 옆에서 나무 망치 등으로 끈기 있게 두드린다.
- 접합부에 침투성이 높은 기계유 등을 스프레이한다.
- 데시케이터 전체를 서서히 가열하여 내압을 올린다.
- 뜨거운 물을 계속 부어 내압을 올린다.
심할 경우 망치 등으로 파쇄하여 내용물을 꺼내야 할 수도 있지만, 이는 바람직하지 않은 방법이다.
참조
[1]
서적
Quantitative Analysis
Lightning source Inc.
2000-04
[2]
서적
Quantitative Analysis
Lightning source Inc.
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