[화학] Nitrobenzene만드는 방법

1. 니트로벤젠의 개요

니트로벤젠은 벤젠에 질산과 황산을 반응시켜서 제조하는 황화물 화합물이다. 구조적으로 벤젠 고리의 한 배위에 질소를 포함한 질산기(NO2)가 결합된 형태를 가지고 있으며, 화학식은 C6H5NO2이다. 이 물질은 유기화학 산업에서 중요한 중간체로서, 궁극적으로 폭발성 폭약인 TNT의 원료로 사용되거나, 색소, 염료, 제약품 등 다양한 화학제품의 합성에 활용된다. 니트로벤젠은 석유화학 산업의 성장과 함께 생산량이 꾸준히 증가해왔다. 세계 시장에서는 연간 생산량이 약 2만 톤 이상이며, 생산국으로는 중국, 미국, 독일, 일본 등이 주요 공급국이다. 특히 중국은 2020년 기준으로 전 세계 니트로벤젠 공급량의 약 45%를 차지하며, 글로벌 시장에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 니트로벤젠의 순수도는 99% 이상이어야 하며, 이를 위해 다단계 정제 공정을 거친다. 제조 공정은 주로 황산과 질산을 벤젠에 반응시켜 수행되며, 이때 산화반응과 가수분해 과정이 포함된다. 반응 조건은 온도 50~60도씨, 압력은 대기압 수준이며, 반응 후에는 열적 안정성을 위해 정제 과정을 거친다. 이러한 정제 과정에서는 크로마토그래피와 증류법이 일반적으…