• 제목/요약/키워드: 수소양이온

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남한 탄산수의 지구화학적 특성과 안정동위원소 조성 (Geochemistry and Stable Isotopes of Carbonated Waters in South Korea)

  • 윤정아;김규한
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.116-124
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    • 2000
  • 본 연구에서는 남한에 분포하는 23개의 약수지역을 대상으로 탄산수의 수질 특성과 탄소의 기원을 연구하기 위하여 용존 이온 및 동위원소 분석연구를 수행하였다. 지질 특성별로 분류.비교된 국내 탄산수는 대체로 Ca-HC $O_3$형에 속하며 pH는 5.3~6.3의 범위이다. 탄산수내 대부분은 양이온과 음이온의 농도가 각각 $Ca^{2+}$>$Na^{+}$>M $g^{2+}$>S $i^{4+}$>F $e^{2+}$> $K^{+}$ 와 HC $O_3$$^{-}$>S $O_4$$^{2-}$ >C $l^{-}$의 순이다. 탄산수의 수질 유형은 대체로 Ca-HC $O_3$형에 해당되나 지역별로 다소 차이가 나타나 강원 지역의 선캄브리아기 변성암류 및 쥬라기 화강암지역(GI)의 탄산수는 Ca-HC $O_3$형이 우세하나 전형적인 Na-HC $O_3$형을 보여주는 경우도 있다. 경상 퇴적분지내의 중생대 퇴적암 및 화강암류 지역(GII)의 탄산수는 Ca-HC $O_3$형 내지 Ca(-Mg)-HC $O_3$형이 우세하다. 옥천 변성퇴적암류 및 화강암류 지역(GIII)의 탄산수는 Ca-HC $O_3$내지 Ca(-Na)-HC $O_3$형을 보여준다. 산소 및 수소 동위원소 분석 결과, 탄산수의 기원은 탄산수 지역 부근의 순환수 기원이며 지형 특성에 따라 동위원소 고도 효과 및 위도 효과를 반영하고 있다. 탄산수의 탄산이온의 탄소의 $\delta$$^{13}$C(PDB)값은 -6.2~0.0$\textperthousand$범위이며, 그 기원은 대수층인 지층내 탄산염암 또는 탄산염 광물의 용해에서 유래한 무기기원 탄소로 해석된다.다.

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계단식 묵논습지에서의 물이끼 서식 특성: 안산시 사례를 중심으로 (Inhabitation Characteristics of Sphagnum palustre in Abandoned Paddy Terrace Wetland: a Case Report in Ansan)

  • 홍문기;김재근
    • 한국습지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.71-78
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    • 2013
  • 계단식 묵논습지에서의 물이끼류(Sphagnum spp.) 서식이 경기도 안산시에서 최초로 확인되었다. 2011년 6월, 현장조사를 통해 인질산이나 칼슘 및 마그네슘 이온 등의 수질 분석을 위한 채수를 수행하였으며, 더불어 물이끼류의 분포 특성 및 동반종 파악을 위해 식생도 및 지형도를 작성하고 식물상을 조사하였다. 분석 결과, 안산 습지에 서식하는 물이끼류는 물이끼(S. palustre)로 확인되었으며 3,200 $m^2$의 습지 중 약 8%에 해당하는 면적에 분포돼 있었다. 물이끼는 주로 사초과나 벼과 등의 초본류에 의해 형성된 사초기둥(74%)이나 소나무류의 수관에 의한 차광이 이뤄지는 습지 주변부 경사면(26%)에서 미소지형을 형성하며 서식하고 있었다. 안산 습지는 고층습원 습지들에 비해 상대적으로 저지대에 속함에도 불구하고 인질산(유효태인산, $0.02{\pm}0.0$; 질산태질소, $0.25{\pm}0.3$; 암모니움태질소, $0.06{\pm}0.1$)과 더불어 물이끼 생육에 핵심적인 제한 요소인 칼슘($0.45{\pm}0.2$) 및 마그네슘($1.48{\pm}0.6$) 이온양이 굉장히 적어 물이끼의 서식이 가능한 것으로 판단된다.

폐기된 해조류를 이용한 납 이온의 흡착 특성 (Adsorption Features of Lead Ion on Waste Undaria pinnatifida)

  • 서명순;김동수
    • 자원리싸이클링
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    • 제13권4호
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    • pp.23-31
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    • 2004
  • 수산물 처리시 폐기물로 발생하는 Undaria pinnatifida 를 $Pb^{2+}$ 가 함유된 폐수의 흡착처리시 흡착제로 활용하는 방안을 검토하였다. 성분분석 결과, Undaria pinnatifida는 주로 탄화수소화합물로 구성되어 있었으며 비표면적이 상당히 높아 흡착제로서의 잠재적 활용도가 큰 것으로 파악되었다. Undaria pinnatifida 입자의 Electrokinetic Potential은 pH 8 부근에서 음의 최대값을 보였으며 전 pH 범위에 걸쳐 음으로 하전되어 양이온의 흡착에 적합한 것으로 검토되었다. $Pb^{2+}$는 실험조건에서 반응개시 수 분 이내에 대부분이 흡착되었으며 평형에 도달하는 시간은 약 30분 정도인 것으로 나타났다. 또한, Undaria pinnatifida 표면에 대한 $Pb^{ 2+}$의 흡착은 Freundlich Isotherm 을 따르는 것으로 관찰되었으며 발열반응의 특성을 확인하였다. 산에 의한 흡착제의 전처리는 흡착능을 향상시켰으나 염기로 전처리할 경우에는 오히려 흡착능이 저하되었다. Undaria pinnatifida 표면에 존재하는 작용기들과 $Pb^{ 2+}$ 와의 Organometallic Complex 형성이 $Pb^{ 2+ }$의 흡착에 주요하게 작용하는 것으로 파악되었으며, 경쟁적 흡착질의 존재, ionic Strength 의 변화, 그리고 착화합물제가 수중에 공존할 경우 $Pb ^{2+}$ /의 흡착성이 상당한 영향을 받는 것으로 관찰되었다.

금강유역의 남조류 세포수와 수질인자 간의 상관관계 분석 (Analysis of Correlation Between the Number of Cyanobacterias and Water Quality Parameters in Geum River)

  • 박규태;장동우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.213-213
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    • 2020
  • 최근 나타나는 지구온난화와 이상기후로 인해 가뭄과 홍수피해 같은 자연재해 발생 빈도가 높아졌고, 하천에서는 오염된 수질과 수생태계 복원 및 수변공간 조성, 수자원 관리 등의 목적으로 수질환경 개선사업이 진행되고 있다. 수질환경 측면에서 하천에서 발생하는 가장 큰 문제점으로는 녹조 즉, 남조류의 발생을 예로 들 수 있다. 본 연구에서는 최근 보 개방을 통하여 수질개선 효과가 나타나고 있는 금강을 대상으로 세종보, 공주보, 백제보 구간에 대하여 주요 수질인자에 대한 상관관계 분석을 수행하였다. 특히 남조류 세포수와 주요 하천 수질인자를 Pearson's correlation analysis를 이용하여 상관관계를 분석하였고, 보 위치별 남조류 세포수를 종속변수로 하고, 상관도가 높은 수질인자를 독립변수로 하는 다중회귀식을 도출하여 금강 내 주요 하천 수질인자의 농도에 따른 남조류 세포수 관계를 규명하고자 하였다. 분석기간은 2012년 1월부터 2019년 12월까지 보 건설 이후 시점으로 선정하였고, 월 평균 남조류 개체수가 조류경보제 발령기준 관심단계이상에 해당하는 금강수계의 3개 보에 대하여 남조류 세포수와 수질에 영향을 끼치는 인자인 강수량, (수온)W·T, (수소이온농도)pH, (용존산소)DO, (생물화학적산소요구량)BOD, (화학적산소요구량)COD, (부유물질량)SS, (총질소)TN, (총인)TP, (클로로필-a)Chl-a, (전기전도도)EC, (질산성질소)NO3-N, (암모니아성 질소)NH3-N, (인산염 인)PO4-P, (용존총질소)DTN, (용존총인)DTP, (총유기탄소)TOC 와의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과 측정 지점별 남조류 세포수와 상관관계가 있는 인자는 서로 상이했지만 (수온)W·T과 pH의 경우 모든 지점에서 남조류 세포수와 양의 상관관계가 나타났다. 세종보는 W·T(0.383, P<0.01), pH(0.391, P<0.05)의 양의 상관계수를 나타냈고, 공주보에서는 (수온)W·T(0.436, P<0.05), pH(0.412, P<0.05)의 양의 상관관계를 나타냈다. 백제보에서는 (수온)W·T(0.415, P<0.01), pH(0.221, P<0.01)의 양의 상관성을 나타냈다. 남조류 세포수와 수질인자 간의 상관관계 분석에 따라 통계적으로 유의한 인자 중 (수온)W·T과 pH에 영향을 받는 영양염류와 퇴적물에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료되며, 연구를 통해 제시된 남조류 세포수 다중회귀식은 주요 수질인자 농도에 따라 발생 가능한 남조류세포수를 예측하여 금강의 수질 관리에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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열잠재성 촉매에 의한 에폭시/폴리우레탄 블랜드계의 경화거동, 유변학적 및 기계적 물성에 관한 연구 (Studies on Cure Behaviors and Rheological and Mechanical Properties of Epoxy/Polyurethane Blend System initiated by Latent Thermal Catalyst)

  • 강준길;권수한;박수진
    • 대한화학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.233-240
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    • 2002
  • 본 연구에서는 잠재성 양이온 개시제 (N-benzyl pyrazinium hexafluoroantiminate, BPH)를 이용한 에폭시/폴리우레탄 블랜드계의 혼합조성에 따른 경화거동과 유변학적 특성 그리고 기계적 물성 변화에 대하여 연구하였다. 블랜드계의 반응성은 DSC를 이용하여 반응 온도에 따른 전환률을 구하여 측정하였으며, 유변학적 특성은 레오미터를 이용한 등온 실험을 통하여 측정하였고, 가교 활성화에너지(Ec)는 겔화 시간과 경화 온도를 이용하여 Arrhenius 방정식으로 구하였다. 한편, 경화된 시편의 기계적 물성은 충격강도 실험을 통하여 측정하였다. 실험결과, 블랜드계의 열잠재성 촉매로 사용된 BPH는 어떤 공개시제 없이도 우수한 촉매 특성을 나타내었다. 본 블랜드계의 가교 활성화에너지 및 충격강도는 PU가 30 wt% 첨가되었을 때 최대를 나타내었는데, 이는 EP와 PU간의 수소결합으로 인한 치밀한 가교밀도의 증가 때문이라고 사료된다.

둥근마(Dioscorea opposita Thunb.)의 기내증식을 위한 배지조건 (Medium Constituents for in vitro Multiplication of Chinese Yam (Dioscorea opposita Thunb.))

  • 정은아;권순태
    • 한국자원식물학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.208-213
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    • 2011
  • 둥근마 기내 식물체의 증식을 위해서는 고체배지보다 액체배지에서 액아수, 초장, 생체중, 괴경형성의 수가 높아 기내식물체 증식에 효과적이었다. 배지의 무기염류 농도는 MS 기본 염류의 배지에서 액아수와 생체중이 각각 28.8개, 3.6 g로 기본 염류의 양을 반으로 줄이거나 두 배로 늘인 배지에서보다 높았다. 당원으로는 sucrose가 glucose 보다 더 효과적이었고, sucrose의 농도는 60 $g{\cdot}L^{-1}$에서 액아수와 괴경형성수가 가장 높아 효율적이었다. 질소원은 $NH_4NO_3$$KNO_3$의 조성 비율이 $1{\times}{\frac{1}{2}}$인 것이 다른 처리에 비해 생육이 우수한 것으로 나타났다. 배지내 수소이온 농도는 pH 4.8 ~ 6.8 범위내에서 pH간에 뚜렷한 유의 차이를 보이지 않았다. 생장시기별 생장량에 있어서 엽수, 마디수 및 초장은 접종후 2주부터 5주까지 급격히 증가하고 12주까지는 서서히 증가하는 유사한 경향을 보였다. 반면, 생체중은 접종 3주에서 11주까지 꾸준하게 증가하여 최고치에 달했다. 괴경은 접종 2주부터 형성되기 시작하여, 5~8주 사이에 높은 증가율을 가지며 11주에 최고 형성수가 되었다.

3가 크롬 흡착 증진용 과불소 알킬유도체 제조 및 적용공정 개발 (Development of Perfluoroalkyl Derivative for $Cr^{3+}$ Adsorbent Promotion Process)

  • 신종섭;금창헌;윤종국;박일규
    • 청정기술
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    • 제14권3호
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    • pp.193-203
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    • 2008
  • 피혁 제조 공정에서 계면활성제는 세정목적, 분산성 그리고 고착성 등을 부여하기 위해 사용되고 있다. 그러나 기존의 피혁 공정에서 사용되고 있는 계면활성제는 친수성기가 다량 포함되어 있어 향후 피혁 시장에서 요구될 것으로 기대되는 내오염성, 내수성, 내구성 통의 고기능성 특성을 재현하는데 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존의 탄화수소 계열의 계면활성제의 문제점을 보완하기 위해서, 탄소-불소의 강한 결합에너지로 인한 표면장력 감소, 분산력 증대, 세정효과, 크롬 흡착력 증대 등의 특성을 나타내는 불소계 계면활성제를 제조하였다. 불소계 계면활성제의 사용으로 피혁 제조 공정의 분산성 증대, 침투력 상승 및 결합력을 향상시켜 크롬 흡착률 증가, 탄닝 폐수 배액의 크롬 함량 감소, 생물학적 산소 요구량, 화학적 산소 요구량의 함량 감소 및 물리적 특성이 향상되는 것을 확인하였다.

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산소 라디칼에 의한 Nafion 막의 열화 (Degradation of Nafion Membrane by Oxygen Radical)

  • 김태희;이정훈;조규진;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.597-601
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    • 2006
  • 고분자 전해질 연료전지에서 산소라디칼(OH, $HO_2$)에 의한 나피온 고분자막의 열화를 연구하였다. 산소라디칼 형성을 위해 과산화수소(10-30%)와 황산암모늄철(1-4ppm)을 이용해 Fenton 용액을 제조하고, $80^{\circ}C$에서 막을 일정 시간 열화 하여 막의 특성 변화를 측정하였다. 열화 후 고분자 막의 C-F, S-O, C-O 결합이 산소 라디칼의 공격으로 끊어짐을 보였다. C-F 결합의 끊어짐으로 인해 막의 기계적 강도가 감소하고 pinhole이 발생했으며 이로 인해 수소가 막을 통과하는 양이 증가하였다. S-O와 C-O결합의 파괴로 전해질 막의 이온교환능력(IEC)이 감소함을 보였다. 30% $H_2O_2$에 4 ppm $Fe^{2+}$이 첨가된 용액에서 48시간 열화시킨 막을 이용해 단위전지 성능을 측정한 결과 정상적인 막 성능의 약 1/2로 감소했다.

김치 Starter용으로 개량된 Leuconostoc paramesenteroides의 내산성 변이주가 갖는 내산성 특성 (Acid Tolerance of the Acid-Resistant Mutant of Leuconostoc paramesenteroides Improved for Kimchi Starter.)

  • 김영찬;정은영;김은해;정대현;최태부;권태종;강상모
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.275-282
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    • 1998
  • 김치 starter로 개량된 Leu. paramesenteroides Pw의 내산성 변이주 P-100이 획득한 증가된 내산성에 대한 생리적 성질을 규명하기 위하여 수소 이온 투과도, ATPase 활성, 해당 작용 활성, $Mg^2$$^{+}$ 해리도, 그리고 세포질막의 지방산 조성의 변화 등을 야생균주 Pw와 비교하여 측정하였다. 수소 이온 투과도의 경우 150 mM KCl에서 실험한 결과, $t_{1}$2/의 최대값은 야생균주 Pw와 변이균주 P-100에서 각각 6.4분과 7.8분였으며, 3% NaCl의 존재시는 야생균주 Pw는 5.5분, 변이균주 P-100은 6.9분이였다. 야생균주 Pw와 변이균주 P-100의 ATPase 활성 측정결과, 최고 활성은 양 균주 모두 pH 6.0에서 각각 0.5 unit/mg protein, 0.78 unit/mg protein이였다. 해당 과정 활성에 있어서는 pH 7.0을 제외한 전 측정 범위에서 변이균주 P-100이 야생균주 Pw보다 높은 값을 보였으며, 세포막의 산손상에 의한 $Mg^2$$^{+}$ 해리도는 pH 4.0에서 2시간후 야생균주 Pw가 54.5% 그리고 변이균주 P-100이 23.2%로 관찰되었다. 지방산 조성 변화의 결과, 양 균주간에 $C_{8:0}$, $C_{9:0}$, $C_{10:0}$, $C_{11:0}$, $C_{18:0}$, 그리고 $C_{19:0}$,cyclo/ 등의 지방산에서 주된 차이를 보였으며, 내산성의 지표로 간주되는 $C_{18:1}$은 야생균주 Pw와 변이균주 P-100에서 각각 2.1%, 2.4%로 거의 차이가 없었으나, $C_{19:0}$,cyclo/의 경우, 야생균주 Pw는 무검출, 변이균주 P-100에서는 2.3%로 차이를 보였다. 이러한 측정의 결과들을 종합하여 볼 때, 야생균주 Pw에 비하여 변이균주 P-100이 증가된 내산성을 가졌음을 확인 할 수 있었다.있었다.있었다.있었다.다.

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BiFe0.65MoP0.1 촉매 상에서 1-부텐의 산화탈수소화 반응 : 인 전구체의 영향 (Oxidative Dehydrogenation of 1-butene over BiFe0.65MoP0.1 Catalyst: Effect of Phosphorous Precursors)

  • 박정현;윤현기;신채호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.824-830
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    • 2015
  • 1-부텐의 산화탈수소화에서 다양한 인 전구체가 촉매의 반응활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 $BiFe_{0.65}MoP_{0.1}$ 산화물 촉매를 모델 촉매로 선정하여 인산수소암모늄, 인산수소이암모늄, 인산, 트리에틸인산, 오산화인 등의 인 전구체를 사용하어 촉매를 제조하고 산화탈수소화 반응을 수행하였다. 제조한 촉매의 물리 화학적 특성을 알아보기 위하여 X-선 회절분석(XRD), 질소 흡착 탈착분석($N_2$ sorption), 원소분석(ICP), 전자주사현미경(SEM), 승온재산화분석(TPRD) 등의 특성분석을 수행하였다. 제조한 촉매의 물리적 특성은 인 전구체에 따른 큰 차이는 관찰되지 않았지만 산화탈수소화 반응에서 촉매의 활성은 사용된 인 전구체의 특성에 따라 다르게 관찰되었다. 인산을 전구체로 사용하여 제조한 $BiFe_{0.65}MoP_{0.1}$ 산화물 촉매가 사용된 촉매 중에서 가장 우수한 활성을 나타내었으며, 14시간 동안의 산화탈수소화 반응기준으로 n-부텐의 전환율은 79.5%, 1,3-부타디엔 수율은 67.7%의 수치를 보였다. 인 전구체의 양이온의 특성에 따라 촉매의 격자 구조가 영향을 받는 것으로 추측되며, 이러한 격자 구조의 차이는 촉매의 재산화 능력에 영향을 주는 것으로 사료된다. 환원 처리된 촉매의 승온재산화 실험으로부터 촉매의 반응활성은 촉매의 재산화 능력과 밀접하게 관련이 있었으며, 인산을 전구체로 사용하여 제조한 산화물 촉매가 다른 인 전구체와 비교하여 가장 좋은 재산화 능력을 나타내었다.