Ion Exchange Modeling with Mass Action Law and Surface Complexation Models

질량작용법칙과 표면착화모델을 이용한 이온교환 모델링

A large equilibrium and kinetic data set for multi-component cation exchanges was obtained and tested with mass action law and surface complexation model. The systematic batch equilibrium and column experiments of cation adsorption were conducted for binary, ternary, quaternary, and quinary cation exchanges involving $ H^{+}, Li^ {+}, Na^{+}, NH$_4$^{+}, Mg^{2+} $ on a strongly acidic cation exchange resin IRN 77. The mass action law and surface complexation model were tested against both data set to investigate the consistency of ion selectivity and their predictability for competitive cation exchanges. Surface complexation model provided more accurate predictions for both equilibrium and kinetic experimental data than mass action model.

다성분 양이온 교환을 위한 평형과 동역학 데이터는 질량 작용 법칙과 표면 착화 모델을 이용하여 수행 및 평가하였다. 양이온 흡착의 평형과 칼럼 실험은 양이온 교환 합성 수지 IRN 77로 H/sup +/, Li/sup +/, Na/sup +/, NH₄/sup +/, Mg²/sup +/ 이용하여 2, 3, 4, 5 성분 양이온 교환을 수행하였다. 질량 작용 법칙과 표면 착화 모델은 이온 선택도와 경쟁적 양이온 교환을 조사하기 위하여 데이터에 대해 시험하였다. 표면 착화 모델은 질량 작용 모델보다 평형과 동역학 실험 데이터를 정확히 예측하였다.