• 환경위생공학
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• 제23권1호
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• pp.57-65
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• 2008

Resins were synthesized with 1-aza-15-crown-5 macrocyclic ligand attached to styrene(dangerous matter) divinylbenzene(DVB) copolymer with crosslink of 1, 2, 6 and 15% by substitution reaction. The synthesis of these resins was confirmed by content of chlorine, element analysis, and IR-spectrum. The effects of pH, time and crosslink on adsorption of metal ion　from water fire extinguishing agent by the synthetic resin adsorbent were investigated. The metal ion was showed fast adsorption on the resins above pH 3. The optimum equilibrium time for adsorption of metallic ions was about two hours. The adsorption selectivity determined in water was in increasing order of $Mg^{2+}>Al^{3+}>Pb^{2+}$. The adsorption was in the order of 1, 2, 6, and 15% crosslink resin.

• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.162-167
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• 2012

$Cl^-$ 형태의 음이온 교환 수지를 이용하여 오쏘인산 이온의 제거에 관한 연구를 수행하여, 오쏘인산의 형태에 따른 이온 교환 메커니즘을 살펴보았다. 또한, 알칼리도의 영향 및 타 이온의 영향을 조사하였다. 유입수에 포함된 오쏘인산 이온의 산화수가 2와 3인 화학종($HPO{_4}^{2-}$ and $PO{_4}^{3-}$)의 경우, 이온 교환 반응을 통해 완전히 제거되었으나, 1가 화학종($H_2PO_4{^-}$)인 경우는 음이온 교환 수지에 대한 친화도가 $Cl^-$ 이온과 경쟁적으로 작용하여 부분적인 제거만 이루어졌다. 이온 교환 반응을 거친 유출수의 pH는 유입수에 포함된 오쏘인산 이온의 당량에 해당하는 $Cl^-$ 이온이 유출수에 포함된 것을 근거로 계산한 수치에 비해 상당히 낮은 pH 값을 나타내었다. 이는 1가 이온은 2가 이온으로, 2가 이온은 3가 이온으로 변환되어 이온 교환되었기 때문으로 해석할 수 있었다. 알칼리도가 증가할 경우, pH 강하는 최소화되었다, 알칼리도가 100 mg/L ($CaCO_3$) 이상일 경우, 100 mg/L의 오쏘인산 이온($H_2PO_4{^-}$ 이온 포함)을 용액에서 모든 오쏘인산 이온이 제거되었다. 수용액에 포함된 $SO{_4}^{2-}$와 $NO_3{^-}$ 이온은 오쏘인산 이온과 함께 제거가 되었으며, 이에 해당하는 만큼 이온 교환 용량이 감소되었다.

• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.47-56
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• 2008

본 연구에서는 달천 폐광산 지역 내 25개 지점에서 현장수질(pH, Eh)을 측정되었고, 41개 지점에서 지하수를 채수하여 주이온 성분을 분석되었다. pH와 Eh성분은 모두 사문암 지역에서 가장 높았으며, pH는 약알칼리성에서 중성의 범위로 나타났다. 연구지역 내 지하수는 탄산염암과의 반응에 의한 산화 환원 환경이 지배적이었으며, 다른 암종에 의한 영향은 매우 적은 것으로 나타났다. 연구지역의 지하수 중 양이온은 $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$, 음이온은 $SO_4^{2-}$ 성분이 높게 나타났다. 이는 탄산염암과 사문암, 유비철석과 황철석에 함유된 황 성분이 지하수에 다량 용해되었기 때문이다. 지하수내 이온성분 사이의 상관계수는 광미적재지에서 $Ca^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.95, $Ca^{2+}$와 $Mg^{2+}$ 성분이 0.86, $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.85로서 높게 나타났다. 또한 기반암 지하수에서는 $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.86, $Ca^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.68 정도로 나타났다. 양이온 중 $Ca^{2+}$ 성분이 광미적재지에서 $46.85\sim323.58mg/L$, 기반암에서 $3.18{\sim}207.20mg/L$로서 가장 넓은 농도 범위를 나타내었으며, 음이온 중 $SO_4^{2-}$ 성분이 광미적재지에서 $21.54{\sim}1673.17mg/L$, 기반암은 $2.04{\sim}1024.64mg/L$로 가장 넓은 농도 범위를 나타내었다. 대수층 매질 종류에 따른 파이퍼 다이아그램 분석 결과, 광미적재지는 Ca-$SO_4$형, 사문암 지역은 Mg-$SO_4$형과 Mg-$HCO_3$형, 탄산염암 지역은 Ca-$HCO_3$형, 혼펠스 지역은 Na-K형과 $CO_3+HCO_3$형이 우세한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 달천 폐광산 지역의 광미적재지에서 $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$ 및 $SO_4^{2-}$ 성분이 지하수에 다량 용해되어 지하수의 주 흐름 방향에 위치한 기반암 지하수에 유입되었음을 알 수 있었다.

• 원예과학기술지
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• 제29권1호
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• pp.29-35
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• 2011

EC 기준의 순환식 수경재배시스템에서 재사용 양액 내의 이온 농도의 변화와 각 이온의 EC 기여 비율의 변화는 안정적인 양액 관리를 위해서 고려되어야 할 중요한 요인이다. 본 연구는 초기 생육단계 파프리카의 EC 기준 순환식 수경재배에서 교체 주기에 따른 재사용 양액 내 이온 농도, 이온균형 및 이온의 EC 기여도의 변화를 조사하여 재사용 양액의 적정 분석 주기를 규명하고자 수행하였다. 실험은 파프리카의 평균 마디수가 13마디일 때 시작하였고, 처리 종료시점에서는 평균 마디수가 18마디였다. 1개의 암면 슬라브당 3주의 파프리카가 재배되었다. 처리는 재사용 양액의 교체 주기에 따라 각각 1주, 2주, 3주, 4주 교체 처리구로 구성되었다. 양액은 일사비례제어방식으로 급액되었다. 배액은 배액 탱크에 수집된 후에 당일 관수가 종료된 후 혼합 탱크에서 EC $2.69dS{\cdot}m^{-1}$가 될 때까지 희석되었다. 혼합된 양액은 익일의 양액으로 사용되었다. 재사용 양액은 주기적으로 수집하여 분석되었다. 교체 주기에 따른 이온 농도의 변화는 처리별 차이가 나타나지 않았다. 모든 처리구에서 이온 농도의 변화 범위는 각각 $K^+$ 5-8, $Ca^{2+}$ 11-14, $Mg^{2+}$ 2.0-2.7, $Na^+$ 0.5-0.6, $NO_3{^-}$ 14-19, ${SO_4}^{2-}$ 4-5, ${PO_4}^{3-}$ 1-4, $Cl^-$ $0.3-0.5meq{\cdot}L^{-1}$와 같았다. 교체 주기에 따른 이온 균형 변화는 크지 않았다. 그러나 전체 처리구에서 이온 비율의 변화는 일정한 경향을 나타냈다. 양이온 비율 변화는 $K^+$ : $Ca^{2+}$을 중심으로 나타났으며, 음이온은 ${SO_4}^{2-}$ : ${PO_4}^{3-}$를 중심으로 나타났다. 양액 중의 $K^+$, $NO_3{^-}$, $H_2PO_4{^-}$의 1가 이온과 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, ${SO_4}^{2-}$의 2가 이온의 활동도 계수는 각각 0.8-0.9, 0.5-0.6 사이에서 변하였고, 시간 경과와 함께 각 이온의 활동도 계수는 일정한 경향을 나타냈다. 각 이온이 양액의 EC에 기여한 비율은 $K^+$와 $NO_3{^-}$가 가장 컸고, 다음으로 $Ca^{2+}$, ${SO_4}^{2-}$, $Mg^{2+}$ 순으로 나타났다. 본 실험에 적용한 교체 주기 4주는 초기 생육단계의 파프리카를 EC 기준 순환식으로 수경재배 할 경우, 이온 농도 변화와 이에 따른 EC 기여도의 변화는 안정적인 범위 이내라고 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.730-737
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• 2010

일반적으로 고농도의 암모니아성 질소, 인 및 불소가 동시에 고농도로 함유되어 있는 반도체 폐수를 처리하기 위하여 사전에 불소를 적절한 방법으로 제거하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 칼슘을 이용한 제거법이 널리 채택되고 있다. 그러나 불소제거를 위하여 주입하는 칼슘은 암모니아성 질소와 인의 제거를 위한 struvite 반응에 저해를 주기 때문에 최대로 제거할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 불소와 칼슘이 함유된 폐수를 대상으로 struvite 결정화반응을 수행할 때 미치는 영향 인자에 대하여 알아보았다. 불소 농도가 증가할수록 암모니아성 질소와 인의 제거율이 급격하게 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 인이 암모니아성 질소보다 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한 폐수중의 칼슘 농도 증가에 따른 영향은 칼슘 농도가 500 mg/L까지 struvite의 결정구조와 일치하였으나 침전물의 순도는 떨어지는 것으로 확인되었고, struvite 반응시 칼슘에 대한 영향은 인보다 암모니아성 질소가 더 크게 받는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제11권3호
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• pp.127-133
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• 2006

Aerobic floc-like sludge was formed in a batch reactor and the effect of cations on the formation of aerobic floc-like sludge was studied. In order to enhance the formation (rate) of aerobic floc-like sludge, cations such as $K^+$, $Na^+$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$ were added to the seed sludge. It was found that $Ca^{2+}$ had positive effect on the formation of floc-like sludge, as measured by sludge volume index (SVI) for settle ability. The formation of floc-like sludge was confirmed by the microscopic observation after DAPI staining. The scattered forms of sludge samples at the initial stage became aggregated to form floes after $Ca^{2+}$ addition. To ensure the functions of sludge floes in a treatment plant, the gradient of ionic species around the surfaces of floc-like sludge was monitored by ion selective microelectrodes for ${NH_4}^+,\;{NO_3}^-$, and pH. The effective concentration of $Ca^{2+}$ ion to form floc-like sludge was determined to be 750 mg/L (0.15 mg $Ca^{2+}/mg$ MLSS). Under the effective $Ca^{2+}$ condition, the SVI value was the lowest and large distribution of nitrifying bacteria at the outer surface was observed in the aerobic floc-like sludge. From the results, it was found that the calcium ion functioned as an agent for the formation of aerobic floc-like sludge, resulting in the enhanced nitrification.

• Environmental Engineering Research
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• 제16권3호
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• pp.165-173
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• 2011

The equilibrium and kinetic adsorption of arsenic on six different adsorbents were investigated with one synthetic and four natural types (two surface and two ground) of water. The adsorbents tested included magnetic ion exchange resins (MIEX), hydrous ion oxide particles (HIOPs), granular ferric hydroxide (GFH), activated alumina (AA), sulfur modified iron (SMI), and iron oxide-coated microsand (IOC-M), which have different physicochemical properties (shape, charge, surface area, size, and metal content). The results showed that adsorption equilibriums were achieved within a contact period of 20 min. The optimal doses of adsorbents determined for a given equilibrium concentration of $C_{eq}=10\;{\mu}g/L$ were 500 mg/L for AA and GFH, 520-1,300 mg/L for MIEX, 1,200 mg/L for HIOPs, 2,500 mg/L for SMI, and 7,500 mg/L for IOC-M at a contact time of 60 min. At these optimal doses, the rate constants of the adsorbents were 3.9, 2.6, 2.5, 1.9, 1.8, and 1.6 1/hr for HIOPs, AA, GFH, MIEX, SMI, and IOC-M, respectively. The presence of silicate significantly reduced the arsenic removal efficiency of HIOPs, AA, and GFH, presumably due to the decrease in chemical binding affinity of arsenic in the presence of silicate. Additional experiments with natural types of water showed that, with the exception of IOC-M, the adsorbents had lower adsorption capacities in ground water than with surface and deionized water, in which the adsorption capacities decreased by approximately 60-95%.

• 한국표면공학회지
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• 제47권4호
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• pp.147-154
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• 2014

Formation behavior of PEO (Plasma Electrolytic Oxidation) films on AZ31 Mg alloy was studied in aqueous solutions containing various concentrations of hydroxide ion ($OH^-$) and silicate ion ($SiO_3{^{2-}}$) by voltage-time curves, and corrosion resistance of the PEO film-covered specimen was investigated by immersion test in 0.5 M NaCl solution. From the analyses of the voltage-time curves, it is suggested that two different types of anions are essentially needed for the formation of PEO films on AZ31 Mg alloy: film formation agent and local film breakdown agent. $SiO_3{^{2-}}$ ion acts only as a film formation agent but $OH^-$ ion acts not only as a film formation agent but also film breakdown agent. The PEO films prepared on AZ31 Mg alloy in alkaline silicate solution showed very good corrosion resistance without any pitting or filiform corrosions up to 480 h of immersion in 0.5 M NaCl.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권1호
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• pp.36-43
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• 2014

Magnesium-protoporphyrin IX (Mg-PPn), which is formed through chelation of protoporphyrin IX (PPn) with Mg ion by Mg chelatase, is the first intermediate for the (bacterio)chlorophyll biosynthetic pathway. Interestingly, Mg-PPn provides peroxidase activity (approximately $4{\times}10^{-2}units/{\mu}M$) detoxifying $H_2O_2$ in the presence of electron donor(s). The peroxidase activity was not detected unless PPn was chelated with Mg ion. Mg-PPn was found freely diffusible through the membrane of Escherichia coli and Vibrio vulnificus, protecting the cells from $H_2O_2$. Furthermore, unlike photosensitizers such as tetracycline and PPn, Mg-PPn did not show any phototoxicity, but rather it protected cell from ultraviolet (UV)-A-induced stress. Thus, the exogenous Mg-PPn could be used as an antioxidant and a UV block to protect cells from $H_2O_2$ stress and UV-induced damage.

• 대한화학회지
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• 제37권3호
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• pp.294-301
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• 1993

기-액 계면에서 Palmitic acid(PA) 단분자막의 ${\pi}$-A(surface pressure-area) 등온선 변화는 pH가 높을수록 가용화로 인하여 단위분자면적(${\AA}^2$/molecule)이 낮은 쪽으로 이동되었다. 바탕용액속에 Mg$^{2+}$, Ca$^{2+}$ 및 Ba$^{2+}$ 이온들을 각각 첨가했을 때 PA 분자는 압축되는 현상을 보였으며 이 효과는 이온의 농도 증가와 더불어 증가하였다. Langmuir-blodgett(LB) 다층막으로 IR 분광분석을 한 결과, PA는 이들이온과 각각 Mg, Ca, Ba-Palmitate 착물을 형성한다는 것을 알 수 있었다. 알칼리토금속 이온들에 의한 PA의 압축효과는 pH 8에서 Ca$^{2+}$ > Ba$^{2+}$ > Mg$^{2+}$ 순으로 나타났으며 Mg$^{2+}$ 을 제외하고는 원자번호 증가에 따라 감소되었다. 반면, 중성인 초순수 물에서는 Ba$^{2+}$ > Ca$^{2+}$ > Mg$^{2+}$ 순으로 나타났으며 이 현상은 원자번호가 낮아짐에 따라 감소하였다. 단분자막 상에서 PA와 HD(hexadecanol), 2성분계의 섞임성은 초순수 물인 계인 경우는 섞임성이 좋았으며 pH 8인 계의 경우는 섞임성이 나쁨을 알 수 있었다.