Synthesis of nano-crystalline slaked lime using design of experiment

Nano-crystalline slaked lime was synthesized using design of experiment. In order to synthesize slaked lime, calcium chloride $(CaCl_2)$ and urea were used as starting materials. Calcium chloride solution and urea solution were mixed and heated in vessel that calcium carbonate was precipitated during heating. Precipitates were filtered, washed several times using D.I.water and ethanol and finally dried in oven. Slaked lime $(Ca(OH)_2)$ has been fabricated by the hydration of calcined $CaCO_3$. Design of experiment (Taguchi method) was used to optimize parameter, to minimize noise factors of experiment and to statistically analyze the results. Slaked lime having about 50 nm in optimized crystallite size could be obtained by calcination of $CaCO_3$ at $1000^{\circ}C$ for 0.5 h and hydration with D.I water containing ethanol and oxalic acid.

실험계획법을 이용한 나노 결정 소석회 합성

본 연구에서는 균일침전법으로 합성된 $CaCO_3$를 하소한 후 수화시키는 방법을 이용하여 소석회를 제조하였다. 소석회를 제조하기 위하여, 염화칼슘$(CaCl_2)$과 우레아(Urea)가 출발 물질로 사용되었으며 염화칼슘 수용액과 우레아 수용액을 혼합하여 가열하는 동안 반응용기 내에서 탄산칼슘이 합성되었다. 침전물들을 여과하고 증류수와 에탄올로 수 차례 세척하였으며 건조시켰다. 소석회는 하소된 탄산칼슘의 수화과정을 통하여 합성되었다. 최적의 합성조건을 선정하는데 있어 실험의 잡음인자를 최소화하고 결과를 통계적으로 추론할 수 있는 실험계획법(다구치 실험계획법)을 이용하였다. 제조된 탄산칼슘을 $1000^{\circ}C$에서 30분 동안 하소시킨 후 에탄올 및 옥살산이 첨가된 증류수로 수화시킴으로써 결정입자 크기가 약 50 nm인 소석회를 제조할 수 있었다.