타임머신: 푸르푸랄 만들기

Nov 07, 2023

퀘이커 식물은 참나무 껍질을 사용하여 제2차 세계 대전에 사용되는 중요한 유기 화학 물질을 생산했습니다.

5월. 2023년 2월 2일 오전 5시

독일의 화학자 요한 볼프강 도베라이너(Johann Wolfgang Dobereiner)는 1821년에 푸르푸랄(furfural)이라는 유기 화합물을 발견했지만, 1922년에 퀘이커 귀리가 농업 부산물에서 이를 대량 생산하기 시작하기까지 100년이 걸렸습니다.

퀘이커와 귀리 껍질로 만든 푸르푸랄은 결국 제2차 세계대전에서 연합군에 재료를 공급하는 데 큰 역할을 했습니다.

푸르푸랄은 시더래피드(Cedar Rapids)의 퀘이커 식물이 풍부하게 함유하고 있던 귀리 껍질과 같은 공급원료에서 당분을 탈수시켜 형성된 기름성 액체입니다.

이 화합물은 메이플 시럽처럼 생겼고 쓴 아몬드 냄새가 나며 물보다 무겁고 주로 산성도가 높은 용매 및 정화제로 사용됩니다.

Quaker 연구실의 화학자들은 또한 푸르푸랄의 다른 용도도 발견했습니다. 두 가지 예를 들면 윤활유 정화, 베이클라이트 제품 제조 등입니다.

1937년까지 퀘이커는 연간 400만 파운드의 푸르푸랄을 생산했습니다.

1942년, 제2차 세계 대전 중 Cedar Rapids의 Quaker 공장은 상업용으로 푸르푸랄을 생산하는 유일한 곳이었으며, 푸르푸랄이 합성 고무 제조에 사용될 수 있다는 사실이 발견되었습니다. 이는 전쟁 중에 엄청난 수요가 있었습니다.

The Gazette가 1942년 8월에 Rubber Research Co.가 생산할 수 있는 모든 푸르푸랄 퀘이커를 사용할 것이라고 보도하면서 연간 생산량을 700만 파운드에서 공장 용량인 1,200만 파운드로 늘릴 것을 요청했습니다.

푸르푸랄을 만드는 방법은 다음과 같습니다:

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오트밀을 만드는 데 사용되는 귀리 가루는 껍질에서 추출됩니다. 선체는 청소되고 분쇄됩니다. 희석된 황산이 선체에 첨가됩니다. 혼합물은 선체를 압력 요리하는 구형 소화조에 버려집니다.

소화조에서 나오는 증기는 응축되어 물에 희석된 푸르푸랄을 생성합니다. 그 용액을 증류하여 물에서 푸르푸랄을 분리합니다. 푸르푸랄은 탱크차와 강철 드럼에 넣어 운송됩니다.

전쟁 중에 푸르푸랄은 자동차 오일 정제, 전쟁 산업에 사용되는 연삭 휠용 바인더, 군인 헬멧과 항공 장비를 만드는 데 사용되는 플라스틱에 사용되는 투명 수지로도 사용되었습니다.

전쟁이 끝날 무렵인 1945년에 귀리 껍질에 대한 수요가 공급을 초과했고 퀘이커는 옥수수 속대를 사용하여 푸르푸랄을 제조하기 시작하여 거의 백만 톤에 달하는 합성 고무를 공급했습니다.

불행하게도 귀리 껍질에서 나오는 푸르푸랄 폐기물은 쉽게 연소되지만 옥수수속대에는 이 과정이 잘 작동하지 않았습니다. 옥수수 속은 귀리 껍질뿐만 아니라 Iowa Electric Light and Power Co.의 Sixth Street 발전소 옆 Cedar Rapids 허물에서 냄새 나는 가스 거품으로 분해되는 식물성 물질 알갱이를 남겼습니다.

1946년까지 Quaker 공장은 연간 1,500만 파운드의 푸르푸랄을 생산했습니다. 정부는 테네시주 멤피스에 연간 2,400만 파운드를 생산할 수 있는 공장을 건설했습니다. Quaker는 전쟁 후 그 공장을 구입하여 1985년 Great Lakes Chemical에 매각했습니다.

Quaker는 1974년 10월 Cedar Rapids에 있는 푸르푸랄 공장에 중대한 비상 상황에 직면했습니다.

Iowa Electric의 Sixth Street 발전소의 보일러는 오작동을 일으켰고 공장의 박피는 매일 생성되는 Quaker의 푸르푸랄 잔류물 65톤을 더 이상 수용할 수 없었습니다.

시는 푸르푸랄 잔류물의 3분의 2를 도시 매립지에 정기적인 비율로 허용하기로 합의했습니다. Quaker는 카운티 매립지가 나머지를 수용하기를 원했으며 카운티의 투기 수수료가 너무 높으면 생산을 중단해야 한다고 말했습니다. 퀘이커는 매립지에서 잔여물을 소각하는 것에 대해 주정부에 확인하겠다고 말했다.

두 번째 주요 비상 사태는 1978년 11월 3일 금요일에 푸르푸랄 잔류물이 보관된 건물에서 폭발과 화재가 발생하면서 발생했습니다. 불은 오전 5시에 꺼졌지만 한 시간 만에 다시 불이 붙었습니다. 토요일에는 5번가와 D 애비뉴 NE에 있는 골조 건물의 나머지 부분에서 절단 토치를 사용하는 노동자들이 다시 불을 지폈습니다.