방사성 브롬으로 표시한 브롬화이소프로필을 사용하여 니트로벤젠 용액내에서 브롬화칼륨과 브롬과이소프로필 사이에 일어나는 브롬교환반응의 속도를 19$^{\circ},\;25^{\circ}$및 40$^{\circ}C$에서 측정하였다. 본 실험의 결과는 이 브롬교환반응이 브롬화갈륨에 관하여 2차 반응이고 브롬화이소프로필에 관하여 1차 반응임을 보여준다. 19$^{\circ}C$에서의 반응속도 상수 값이 $k_3=3.2{\times}10^{-2}l^2{\cdot}mole^{-2}sec^{-1}$임을 알았다. 그리고 반응속도상수와 온도와의 관계로부터 이 교환반응에 대한 활성화에너지, 활성화엔탈피 및 활성화엔트로피 값을 계산하였다.
니트로벤젠 및 1,2,4-트리클로로벤젠에서의 n-브롬화프로필의 溶解度를 19, 25, 40^{\circ}C$에서 브롬화갈륨이 있을 때와 없을 때에 각각 측정하여 보았다. 브롬화갈륨이 존재하지 않을때에 니트로벤젠에서의 n-브롬화프로필의 溶解度가 1,2,4-트리클로로벤젠에서보다 더 큰 점은 n-브롬화프로필과 니트로벤젠과의 상호작용이 1,2,4-트리클로로벤젠보다 더 강하다는 것을 나타낸다. 브롬화갈륨이 존재할 때에는 溶液內에서 n-브롬화프로필과 브롬화갈륨의 1:1 complex, $n-C_3H_7Br\cdotGaBr_3$가 형성된다. 이 complex의 instability constant K를 계산하였다. $$n-C_3H_7Br\cdotGaBr_3 \rightleftarrows n-C_3H_7Br + \frac{1}{2Ga_2Br_6 }$$또한 이 complex의 解離에 대한 엔탈피, 자유에너지 및 엔트로피도 산출하였다. 브롬화갈륨과 브롬화알킨간의 complex의 안정도는 이들 알킬이온의 안정도와 상대적인 관계가 있다고 본다.
니트로벤젠용액내에서의 i-브롬화브텔의 용해도를 19, 25, 40$^{\circ}C$에서 브롬화갈륨이 있을 때와 없을때에 각각 측정하여 보았다. 브롬화갈륨이 존재할 때에는 용액내에서 i-브롬화부틸과 브롬화갈륨의 1:1착물,$ i-C_4H9Br{\cdot}GaBr_3$가 형성된다. 이 착물형성의 instability constant K는 다음 식으로 계산된다. $i-C_4H9_Br{\cdot}GaBr_3{\rightleftharpoons}C_4H_9Br + 1/2Ga_2Br_6.$ 따라서 브로화갈륨과 각 브롬화알킬간의 착물형성의 안정도를 비교검토한 결과 이들 브롬화알킬의 carbonium ion의 안정도와 직접적인 관계가 있다고 본다.
방사성 브롬으로 표시한 브롬화 n-부틸을 사용하여 1,2,4-트리클로로벤젠용액 및 니트로 벤젠용액 내에서 브롬화칼륨과 n-브롬화부틸 사이에 일어나는 브롬교환 반응의 속도를 19,25 및 40$^{\circ}C$에서 측정하였다. 본 실험의 결과는 이 브롬 교환반응이 브롬화칼륨에 관하여 2차반응이고 n-브롬화부틸에 관하여 1차 반응임을 보여준다. $19^{\circ}C$에서의 반응속도상수 값이 1,2,4-트리클로로벤젠용액에서 $1.15{\times}10^{-4} l^2{\cdot}mole^{-2}{\cdot}sec^{-1}$이고, 니트로벤젠용액에서 $4.21{\times}10-4 l2{\cdot}mole-2{\cdot}sec-1$임을 알았다. 그리고 반응속도상수와 온도와의 관계로부터 이 교환반응에 대한 활성화 에너지, 활성화 엔탈피 및 활성화 엔트로피 값을 계산하였다.
니트로벤젠용액내에서의 i-브롬화프로필의 용해도를 10, 19, 25$^{\circ}C$에서 브롬화갈륨이 있을때와 없을때에 각각 측정하여 보았다. 브롬화갈륨이 존재할때에는 용액내에서 i-브롬화프로필과 브롬화갈륨의 1 : 1 complex, i-C$_3$H$_7Br{\cdot}GaBr_3$가 형성된다. 이 complex형성의 instability constant K는 다음식으로 계산된다. i-C$_3$H$_7Br{\cdot}GaBr_3$${\rightleftharpoons}$ i-C$_3$H$_7$Br + $\frac{1}{2}$$Ga_2Br_6$. 또한 이 complex의 해리에 대한 엔탈피, 자유에너지 및 엔트로피도 산출하였다. 따라서 브롬화갈륨과 각 브롬화알킬간의 complex형성의 안정도를 비교 검토한 결과 이들 브롬화알킬의 carboniumion의 안정도와 직접적인 관계가 있다고 본다.
아닐린 및 o-클로로아닐린 용액내에서 브롬화에탄의 용해도를 5, 1.5$^{\circ}$ 및 25$^{\circ}$C에서 브롬화칼륨이 존재할 때와 존재하지 않을 때의 두 경우에 대하여 각각 측정하여 보았다. 브롬화칼륨이 존재하지 않을 때에 o-클로로아닐린에서 브롬화에탄의 용해도가 아닐린에서 보다 크다. 이것은 브롬화에탄과 o-클로로아닐린의 상호작용이 아닐린보다 더 강하다는 것을 나타낸다. 그리고 브롬화칼륨이 존재할 경우에는 용액내에서 브롬화에탄과 브롬화칼륨이 불안정한 착물이 생성된다. 이 착물을 여러 경우로 가정하여 계산하여 본 결과 1:1 착물일 때, 불안정 상수 K값이 비교적 일정한 값을 나타내었다. 그러므로 1:1 착물 $C_2H_5Br[\cdot}GaBr_3$가 형성됨을 알았으며, 이 착물은 용액내에서 다음 평형식에 의해서 이루어진다고 본다. $C_2H_5Br{\cdot}GaBr_3\;{\rightleftharpoons}\;C_2H_5Br+1/2Ga_2Br_6$ 브롬화칼륨과 브롬화에탄의 착물의 불안정도를 이와 대응하는 브롬화메탄과 비교하여 보았다. 또한 이 착물의 해리에 대한 엔탈피, 자유에너지 및 엔트로피 변화도 산출하였다.
니트로벤젠 및 1,2,4-트리클로로벤젠에서의 n-브롬화부틸의 溶解度를 $19^{\circ},\;25^{\circ},\;40^{\circ}C$에서 브롬화갈륨이 있을때와 없을때에 각각 測定하여 보았다. 브롬화갈륨이 存在하지 않을때에 니트로벤젠에서의 n-브롬화부틸의 溶解度가 1,2,4-트리클로로벤젠 보다 더 큰점은 n-브롬화부틸과 니트로벤젠과의 相互作用이 1,2,4-트리클로로벤젠 보다 더 강하다는 것을 나타낸다. 브롬화갈륨이 存在할 때에는 溶液內에서 n-브롬화부틸과 브롬화갈륨의 1:1 complex, $n-C_4H_9Br{\cdot}GaBr_3$가 형성된다. 이 complex의 instability constant K를 計算하였다. $n-C_4H_9Br{\cdot}GaBr_3{\\rightleftharpoons}n-C_4H_9Br+\frac{1}{2}Ga_2Br_6$ 또한 이 complex의 解離에 대한 엔탈피, 자유에너지 및 엔트로피도 산출하였다.
오존으로 상수처리시 생성되는 소독부산물로써 독성이 강한 브롬산염을 철, 구리, 은 첨착활성탄을 이용하여 제거할 목적으로 회분식과 연속식으로 실험하였다. 활성탄 주입량별 브롬산염 제거 실험에서 각각의 활성탄을 0.1, 0.3, 0.5, 1.0 g씩 주입하여 240분 반응시킨 결과 브롬산염의 제거량은 주입량에 비례하였다. 그리고 산 처리한 활성탄을 사용할 때에는 브롬산염 제거 효율이 약 20%정도 증대되었다. 철, 구리, 은 첨착활성탄은 일반 활성탄보다 약 $30{\sim}50%$ 정도 제거 효율이 좋았으며 특히 철 첨착활성탄은 브롬산염을 약 92%제거하였다. 일반 활성탄을 이용하여 브롬산염을 제거하였을 경우 약 $0.02{\sim}0.45mg\;{BrO_3}^-/g$ AC이였지만 철, 구리, 은 첨착활성탄은 약 $0.9{\sim}1.5mg\;{BrO_3}^-/g$이었다. 연속식 칼럼 반응에서 브롬산염 유입량을 $15.6{\sim}46.8mL/min$으로 변화시켜 EBCT를 1, 2, 3 분으로 실험한 결과 96, 180, 252 시간에서 파과 현상을 보였다.
정상인과 메칠브로마이드 중독에 의하여 사망한 사람의 혈액 및 조직에서 이온크로마토그라프를 이용하여 브롬이온의 함량을 측정하였다. 용리액은 $2.8mM-NaHCO_3/2.2mM-Na_2CO_3$를 사용하였으며, 브롬이온은 8.9분에 검출되었고, 검출한계는 2.5 ng이었다. 정상인 혈액 및 조직에서 브롬이온의 함량은 각각 2.0~5.8 ppm 및 1.0~5.3 ppm 범위였다. 메칠브로마이드중독에 의해 사망한 사람의 경우 혈액중 브롬이온의 농도는 4사례에서 74.2~139 ppm 범위였으며, 조직중 브롬이온의 농도는 1사례에서 76(심장)~201(폐)ppm 범위였다. 메칠브로마이드중독에 의해 사망한 사람의 경우 혈중 브롬이온의 농도는 정상인에 비해 12~22배 높았다.
키토산/피브로인 블렌드의 구조와 물성에 미치는 브롬화 리튬의 효과를 고찰하기 위하여, 브롬화 리튬을 함유한 용액으로 성형한 키토산/피브로인 블렌드 필름과 성형 시 브롬화 리튬을 제거한 블렌드 필름의 구조적 특성을 조사하였다. 키토산/피브로인 블렌드는 용해된 브롬/리튬이온과 더불어 복합체를 형성하였고, 0.6 mol/L의 LiBr 농도에서 X-선 회절에 의한 복합체의 결정성을 보였으며, 이온 농도가 증가할수록 결정성은 감소되었다. 복합체 용액으로부터 고화 시중화 및 삼투작용으로 브롬화 리튬을 제거한 블렌드 필름의 결정은 키토산의 수화형 결정상을 형성하였으며, 브롬화 리튬을 처리하지 않은 것에 비하여 결정성이 크게 증가하였다. 복합체에 의한 블렌드 필름은 자중의 수십 배의 물을 흡수하여 수화겔을 형성하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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