묽은 고분자 용액의 유변학적 거동을 elastic dumbbell 모델을 사용하여 연구하면서 hydrodynamic interaction(H.I) 효과를 주로 살펴보았다. 먼저 consistent averaging방법을 사용하면서 Oseen tensor와 Rotne-Prager-Yama-kawa(R-P-Y) tensor를 H. I. tensor로 각 각 사용하여 그차이를 비교하였으며 oseen tensor를 사용하는 경우 tti-nger의 알고리듬과 Ahn과 Lee의 알고리듬을 비교하였다. 또 H.I. tensor를 처리하는 방법으로 consistent averaging 방법과 Gaussian approximation 방법의 차이에 대하여도 살펴보았다. Ahn과 Lee 의 알고리듬이 ttinger의 알고리듬보다 훨씬 빠른 계산시간을 보여주었으며 Gaussian approximation 방법을 사용하는 경우 consistent averaging 방법과 달리 second normal stress coefficient가 음의 값을 보이므로 더 합리적인 방법으로 생각된다.
이 연구에서는 화학교육을 전공하는 4명의 예비교사들과 화학을 전공한 2명의 예비교사들을 대상으로 고등학교 화학II 교과서에 제시된 "묽은 용액의 성질" 단원에 관련된 개념의 이해를 비교하였다. 연구결과, 예비교사들 중에 고등학교 화학II 교과서에 제시된 내용을 깊이 있게 이해하는 예비교사들이 많지 않았으며, 묽은 용액의 성질에 관련된 오개념을 가지고 있는 경우도 나타났다. 그리고 사범대학에서 화학교육을 전공한 예비교사들의 이해수준과 비사범대학에서 화학을 전공한 예비교사들의 이해수준은 차이가 없는 것으로 나타났다. 연구에 참여한 대부분의 예비교사들은 대학과 상관없이 그들의 예비교사 교육과정에서 실천적 지식이 부족하다고 느끼고 있었다.
Glucomannan(G.M.)은 Amorphophallus Konjac C. Koch의 tuber로부터 분리되었고. 이 G.M.은 다시 침전제로 메탄올을 사용하여 4단계로 분별되었다.(F.1, F.2, F.3, F.4,). 각분 별물에 비하여 직선으로부터 벗어남을 보였다. Low shear viscometer로 G.M. 용액의 viscosity를 측정하였고 농도와 zero shear specific viscosity의 logarithm을 도시한 결과 inflection point를 나타내었다. 이것은 G.M. 분자들의 coil overlap의 시작에서 기인한 것이 고 묽은 용액에서 진한 용액으로의 전이행동은 임계농도. C*=4/[η]에서 일어났고 이때의 zero shear specific viscosity는 10을 나타내었다. 또한 specific viscosity는 묽은 용액에대해 서는 C14로써 변화하였고 진한 요액에서는 C3.0으로변화하였다. G.M.의 고체상태에 대한 유 전성($\varepsilon$',$\varepsilon$")과 점탄성(C',C")계수들을 액체질소 온도에서부터 15$0^{\circ}C$ 온도범위에 걸쳐 4단계로 film을 건조시키면서 10Hz에서 측정하였다. G.M. film의 유전성과 점탄성의 허수부 분은 ($\varepsilon$", C"), -10$0^{\circ}C$에서 peak를 나타내었고 이 peak는 hydroxy methyl 기들의 회전 운동에서 생겨난 것이다. 건조시키지 않은 상태의 G.M. film의 유전성과 점탄성의 허수부분 의 값들은 -5$0^{\circ}C$에서 물 분자의 운동에 의하여 생긴 peak를 보였다.
묽은 고분자 용액의선형 점탄성과 완화시간 스펙트럼에 대하여 비드수, 유체역학적 상호작용, 배제 부피와 비선형 스프링들의 영향을 비드-스프링 모델을 통하여 연구하였다. Fixman의 모델을 개량하였고, 비선형 스프링개념을 도입한후 선형점탄성에 관한 식들을 유 도하였다. 그중에서 주로 복고 점도의 크기와 위상차에 대한 BSM 파라미터들의 영향을 살 펴보았다. 실험데이터에서 진동수에 따른 위상차의 평평한 부분의 길이로부터 비드수를 Mark-Houwink 식의 지수 값으로부터 유체역학적 상호작용 파라미터를 그리고 fitting 파라 미터로써 배제 부피 파라미터와 비선형 스프링 파라미터의 함수형태로 표현되는 동적 확장 파라미터를 결정할수 있었다. 또한 광산란 실험등으로부터 배제 부피 파라미터를 결정하게 된다면 이로부터 비선형 스프링 파라미터도 결정할수 있음을 알수 있었다. 한편 불연속적인 현태인 BSM의 완화시간 스펙트럼에 미치는 BSM 파라미터들의 영향을 분석함으로써 각 파람터의 효과와 차이점을 분명히 알수 있었다. 본논문에서는 BSM에 비드수, 유체역학적 상호작용 배제 부피 그리고 비선형 스프링 효과를 동시에 적용하는 방법을 제시하였으며 이 방법을 통하여 묽은 고분자 용액의 선형 점탄성 실험 데이터를 정량적으로 설명할 수 있었다.
슬릿트나 관형의 흐름에서 유체의 유변학적 성질을 측정하기 위해서는 벽면에서의 압력구배를 알아야한다. 벽면에서의 압력측정은 특히 관형의 경우 압력구멍의 존자가 불가 피하다. 압력구멍에 의한 오차에 대한 이론적인 고찰이 있었지만 사용된 몇가지 가정이 실 험적인 과찰과 일치하지 않아 이들 이론에 대한 강한 의문을 제기하고 한다. 한편 실험적인 결과는 묽은 고분자 용액인 경우 측정압력에 대한 상대적인 압력구멍 오차가 무시할 수 없 을 정도로 크다. 압력구멍 오차는 압력구멍의 크기, Reynolds 수 (점성) 및 Weissenberg 수 (탄성)의 함수로 나타나고 있다. 그러나 농도가 비교적 높은 고분자 용액이나 용융체는 상대 적으로 무시할 수 있을 정도의 압력구멍 오차를 나타낸다.
MEO 공정에서 발생하는 질산폐액으로 부터 고농도 질산을 회수하기 위한 증발및 증류 공정특성을 연구하였다. 증발율이 20 이상인 경우 질산회수가 최대가 되는 특정 염농도가 존재함을 알 수 있었다. 증발율이 25인 경우 증발공정에서 발생한 묽은 질산용액을 12 M의 고농도 질산용액으로 농축하기 위한 증류탑을 계산하였다. 그 결과 증류탑은 효을이 70%인 9개의 단으로 구성되고, 환류비 0.25, 재비기 열량 2.7 kW, 응축기 열량 0.4 kW의 운전조건을 도출하였다.
Diester형 분산염료란 염료 분자 구조 중에 diester기를 함유하고 있어 염색은 일반 분산염료와 동일하게 수행하고, 염색 후 묽은 알칼리 용액으로 처리하면 섬유 표면에 존재하는 미고착 염료들의 ester기가 가수분해되어 sodium carboxylate가 생성되면서 염료가 수용성으로 변하여 쉽게 제거되는 성질을 가진 염료를 말한다. (중략)
굴 패각으로부터 탄산가스 화합법에 의해 제조된 결정질의 침강성 탄산칼슘을 출발원료로 하여, 습식법으로 비정질 탄산칼슘을 제조하였으며 그리고 형상제어를 행하였다. 그 결과 비정질 탄산칼슘은 결정질의 침강성 탄산칼슘을 묽은 염산용액으로 용해시킨 뒤 여기에 묽은 소다회 용액의 급속한 혼합, 침전 및 비속적인 여과과정에 따라 제조할 수 있었다. 그리고 니상 상태의 비정질 탄산칼슘을 이용하여 반응온도; 2~$85^{\circ}C$, 반응시간;5~60분의 범위에서 각각 결정화시켜 입방형, 침상형, 방추형, 구형, 판상형의 결정질 탄산칼슘을 선택적으로 제조하였다.
화학반응의 평형상수는 표준자유에너지변화와 관련된다. 평형상수는 반응물과 생성물의 활동도의 비이며 수용액에서 이온강도의 증가로 인한 용질의 비이상성을 고려할 필요가 있다. 묽은 전해질용액에서 이온의 활동도계수를 구할 수 있는 식인 Debye-$H{\ddot{u}}ckel$ 식의 유도과정과 확장식을 설명하였다. 전해질의 평균활동도계수의 실험값로부터 이온의 활동도계수를 구하는 방법을 설명하였다.
묽은 염산용액의 pH를 2에서 9까지 변화시켜 아민계(Alamine 308과 TEHA)와 중성추출제(TOP)로 몰리브덴(VI)과 텅스텐(VI)의 용매추출거동을 조사하였다. 텅스텐(VI)이 몰리브덴(VI)보다 상기 세 추출제에 선택적으로 추출되었으며, TEHA로 추출시 가장 높은 분리인자를 얻었다. 수소화처리하지 않은 3차 아민에 의한 두 금속의 추출율은 용액의 pH에 따라 지속적으로 감소하여 pH 9에서는 전혀 추출되지 않았다. 본 논문의 실험조건에서 용매추출거동을 금속의 농도분포곡선을 이용하여 설명하였다. Alamine 308과 TEHA는 TOP에 비해 두 금속의 추출과 분리에 효과적이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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