Characteristics of Cation Selectivity for Equilibrium and Column Cation Exchanges

평형 및 칼럼교환에서 양이온 선택도 특성

Ion exchange is the most reliable process to remove the ionic impurities and the economic operation. ion exchange is widely used in water and wastewater treatment, especially softening and demineralization. ion selectivity depends on the hydrated radius, charge of ions and concentration. The objective of this study was to determine the selectivity order of cations with equilibrium and column ion exchanges and to investigate the effect of the background anion on selectivity. Cation selectivity increases with decreasing concentration and increasing charge ( $H^+$ < $K^+$ << $Cu^{2+}$ < $Co^{2+}$ < TEX>$Ca^{2+}$ << $Ce^{3+}$)in equilibrium and column cation adsorptions.

이온교환은 이온성 물질을 제거하는 가장 신뢰성 있는 단위공정일 뿐만 아니라 재사용의 측면에서 매우 경제적이다. 특히 이온교환은 토양화학 분야에서 지난 한 세기 동한 수많은 연구가 진행되어 왔으며, 여러 가지 수처리 공정에 널리 이용되고 있다. 이온의 선택도는 이온의 수화반경과 용액의 농도, 이온의 원자가에 따라 좌우된다. 본 연구는 양이온 평형실험과 칼럼실험을 통해 이온들의 선택도 순서와 바탕음이온에 따른 특성을 조사하였다. 양이온의 선택성은 농도가 낮을수록, 이온의 원자가가 높을수록 증가하였다. 평형실험의 양이온 선택도 순서는 $H^+$ < $K^+$ << $Cu^{2+}$ < $Co^{2+}$ < TEX>$Ca^{2+}$ << $Ce^{3+}$ 이며, 칼럼흡착에서도 선택도 순서는 동일하였다.