작동 원리 글러브 박스 는 글러브 박스 내부의 작동 가스가 PLC의 제어 및 모니터링하에 글로브 박스 본체와 정화 컬럼 사이의 파이프라인, 순환 팬 등을 통해 폐쇄 방식으로 순환된다는 것입니다. 작동 가스는 정화 컬럼을 통해 순환한 다음 글러브 박스로 돌아갑니다. 순환시간이 경과함에 따라 글러브박스 내부 작업가스의 수분과 산소 함량은 점차 감소하여 결국 목표치인 1ppm 미만에 도달하게 됩니다.
정제 컬럼은 일반적으로 강력한 흡착 능력을 갖고 글러브 박스에서 수분과 산소를 흡수하고 제거할 수 있는 분자체와 구리 촉매로 채워져 있습니다. 글러브박스 내부의 가스가 이러한 정화물질을 통과하게 되면 흡착제에 의해 물과 산소 분자가 포집되어 글러브박스 내부를 건조하고 무산소 환경으로 유지하게 됩니다.
글러브 박스에서 산소를 흡착하는 데 어떤 재료를 사용할 수 있는지 알고 계십니까?
구리 촉매
구리 촉매는 낮은 온도에서 산소와 화학적으로 반응하여 산화구리를 생성할 수 있는 효율적인 탈산소 물질입니다. 이를 통해 글러브 박스 내부 가스에서 산소를 제거합니다. 구리 촉매는 재생 특성을 갖고 있으며 수소 가스와의 반응을 통해 탈산소 능력을 회복할 수 있습니다.
활성탄
활성탄은 기공 구조가 고도로 발달된 탄소 소재입니다. 기공에는 미세기공, 메조기공, 거대기공이 포함되며 이러한 다공성 구조는 비표면적이 넓어 산소를 효과적으로 흡착할 수 있습니다. 활성탄에 의한 산소의 흡착은 주로 분자간의 반데르발스 힘을 통해 표면과 기공의 산소 분자를 흡착하는 물리적 흡착의 원리를 바탕으로 합니다.
장점은 상대적으로 저렴한 가격, 접근 용이성, 다양한 가스에 대한 흡착 능력입니다. 그러나 흡착 선택성은 분자체만큼 좋지 않습니다. 산소를 흡착하는 동시에 이산화탄소, 수증기 등 다른 가스도 다량 흡착합니다. 따라서 정확한 가스 구성이 필요한 일부 글러브 박스 적용 시나리오에서는 이를 다른 흡착제와 함께 사용해야 할 수도 있습니다.
산화칼슘
산화칼슘은 산소와 화학 반응을 일으켜 탈산소화에 중요한 역할을 합니다. 반응의 주요 원리는 산화칼슘이 특정 조건에서 산소와 반응하여 산화칼슘을 형성할 수 있다는 것입니다. 그러나 이 반응은 상대적으로 복잡하며 실제 글러브 박스 응용 분야에서 산화칼슘은 수증기와 같은 다른 성분과도 반응할 수 있으므로 사용 시 글러브 박스 내부의 전반적인 환경을 고려해야 합니다.
장점은 화학흡착제 역할을 하여 특정 조건에서 산소를 효과적으로 제거할 수 있고 상대적으로 가격이 저렴하다는 점입니다. 그러나 활성 화학적 특성으로 인해 환경의 다른 구성 요소에 영향을 미칠 수 있으므로 주의해서 사용해야 합니다.
흡착제 선택은 특정 적용 요구 사항, 사용 환경 및 글러브 박스의 비용 고려 사항에 따라 달라집니다. 동시에 흡착제의 흡착 능력은 사용 시간이 늘어남에 따라 점차 감소하므로 글로브 박스 내부의 혐기성 또는 저산소 환경이 유지되도록 정기적으로 교체하거나 재생해야 합니다.
또한, 글러브 박스 내의 혐기성 환경은 흡착제에 의존할 뿐만 아니라 글러브 박스의 재료 선택과 같은 다른 조치도 필요합니다.
장갑 , 디자인 및 작동
가스 정화 시스템 등 이러한 요소를 종합적으로 고려해야만 글러브 박스 내부의 혐기성 또는 저산소 환경이 예상되는 효과를 얻을 수 있습니다.
