아세트알데하이드가 직물에 미치는 손상여부, 손상정도는 다른 재질에 비해 명확하지 않다. 본 연구는 견, 면, 모시, 삼베의 무염색, 천연염색시편을 대상으로 아세트알데하이드 0.1, 0.5, 1, 10, 100, 500, 1000 ppm 농도에서의 손상, 손상농도에서 온 습도 조건에 따른 손상 가중, 손상농도에서 열화직물시편의 손상을 광학적, 화학적, 물리적 측정방법으로 평가하였다. 이 결과, 아세트알데하이드 농도 1000 ppm/day에서 면_황색시편의 색차가 증가하였고, 고습조건($25^{\circ}C$, 80%), 고온조건($30^{\circ}C$, 50%), 고온 고습조건($30^{\circ}C$, 80%)에서 황색시편들의 색차 증가와 변퇴색등급 감소가 뚜렷하였으며, 고온 고습조건($30^{\circ}C$, 80%)에서 면_무염색시편의 아세트산이온 농도 증가, 견_무염색시편의 pH 감소가 나타났다. 열화직물의 경우, 흑색시편들의 아세트산이온 농도가 증가하였다. 이를 통해 아세트알데하이드가 전통직물에 미치는 손상은 크지 않으나 황색직물의 탈색과 열화된 흑색직물의 아세트산이온 농도 증가가 예상된다.
본 실험은 N-Carbamoylglycine의 농도 결정에 PET sensor를 응용한 것이다.N-Carbamoylglycine이 금속 이온에 리간드로 작용하면서 착물을 만들고 있는 fluorophore의 luminescence intensity를 변화시킬수 있고 이를 통해 농도결정에 이용할 수 있다. 사용한 금속이 온은 $Ni^{2+}$, $Cu^{2+}$ 그리고 $Zn^{2+}$이며 비교대상으로 아세트산을 사용하여 선택성을 확인하였다. $Ni^{2+}$ 이온은 음이온 리간드에 의해서 eT mechanism 변화를 보여주었으며 , $Cu^{2+}$이온은 아세트산과 N-Carbamoylglycine을 구별하는 선택성을 가지고 있으며, $Zn^{2+}$이온은 매우 예민한 luminscence intensity 변화를 일으키는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 유기산염으로부터 유기산으로의 변환을 2실 배열 공정의 바이폴라막 전기투석을 이용하여 행하였다. 유기산으로 아세트산과 젖산을 사용하였으며, 유기산의 농도, 가성소다의 농도 그리고 pH 값들을 전류밀도에 따라 측정하였다. 그 결과 유기산염은 효과적으로 유기산으로 전환되었을 뿐만 아니라, 잔여 $Na^+$ 이온을 수산화나트륨의 형태로 회수할 수 있었다. 실험 결과를 바탕으로 이온 평형을 고려하여 수학적인 모델을 확립하였다. 시간에 따른 유기산의 농도, 가성소다의 농도 그리고 pH 값의 모델식은 실험 데이터와 잘 일치하였다.
가교제의 양과 희석용매의 종류(톨루엔, 시클로헥산, 시클로-핵산올) 및 희석용매의 비에 따라 양이온 교환막인 술폰화 폴리스티렌-디비닐벤젠 공중합체 분리막을 합성한 후 특성화하고, pH와 초기농도의 변화에 따른 유기산 투과량의 변화를 고찰하였다. 제조한 막은 가교제의 양이 감소할수록, 단량체 용액의 희석정도가 클수록 함수율과 이온교환용량은 증가하는 경향을 보였다. 희석용매로는 시클로헥산올을 사용한 막이 다른 용매를 사용한 막에 비해 더욱 다공질이고 큰 함수율과 이온교환용량을 보였다. 유기산의 투과실험에서는 수용액상의 포름산, 아세트산과 같은 카르복시산은 pH가 pKa보다 낮아질수록 투과량이 증가하였으며, 아미노산인 L-알라닌은 등전점 pH에서 투과량의 최소치를 나태내었다. 한편, 모든 유기산에 대하여 초기농도 증가에 따른 플럭스의 변화는 전형적인 포화속도론적 경향을 나타내었다.
방사선 전조사법에 의하여 폴리프로필렌 부직포 상에 2,3-에폭시프로필메타크릴레이트 (GMA)를 공중합시킨 후 다양한 혼합용매 상에서 이미노디아세트산 (IDA)과 반응시킴으로서 고성능의 섬유상 금속 흡착제를 제조하였다. 그라프트 반응시의 그라프트율은 반응시간과 반응온도, 총 조사선량 및 선량율에 의존하는 것으로 나타났다. GMA가 그라프트된 폴리프로필렌 부직포 상에 이미노디아세트산을 도입하는 아민화반응에 있어서 다양한 혼합용매가 반응성에 미치는 영향을 고찰한 결과 디메틸술폭시드 (DMSO)와 물을 적정비율로 혼합한 혼합용매 상에서 가장 높은 반응성을 가지는 것으로 나타났으며, 물만을 사용하는 경우 아민화반응은 전혀 진행되지 않았다. 이온농도 100 ppm으로 조재된 중금속 용액에 제조된 아민화 흡착제를 일정시간 담그어 금속이온에 대한 흡착성능을 살펴보았는데, 각각의 경우에 대하여 흡착효율을 다음의 순서를 따랐다: 납>코발트>철.
나뭇잎으로부터 발생되는 저분자량 유기산을 이온크로마토그래피를 이용하여 분석하였다. 이 방법은 자연상태의 나뭇잎 (needle litter)을 유기용매의 추출 없이 그대로 이용할 수 있어서 사용하기에 편리하다. 본 논문에서는 이온 크로마토그래피의 사용방법과 침엽수잎(Pacific Silver Fir)의 부후정도에 따른 유기산의 종류와 농도의 변이를 간략하게 소개한다. 초기의 침엽수잎 여과액으로부터는 $C_2$에서 $C_4$까지의 아세트산(acetic acid), 프로피온산(propionic acid), 옥살산(oxalic acid) 그리고 포름산(formic acid) 등이 주종을 이루지만 부후정도가 커짐에 따라 방향핵을 가진 방향핵 유기산(aromatic organic acid)이 발생한다.
혼합유기산으로부터 숙신산의 분리를 단극 분리막을 사용한 탈염전기투석장치를 이용하여 행하였다. 전류효율, 회수율, 에너지소요량, 분리비 등의 변화를 pH 값과 초기농도비에 따라 측정하였다. 숙신산의 분리는 숙신산과 아세트산의 이온화율, 분자량, 이온전도도, 전자가 크기 그리고 초기농도비 등으로 해석될 수 있었다.
폴리아미드 역삼투막을 이용하여 염화나트륨, 아세트산나트륨, 구연산나트륨 용액의 역삼투 농축실험을 행하고, 농도분극 현상을 압력, 용질의 종류, 농축액의 초기 농도를 변수로 연구하였다. 투과 플럭스에 대한 압력과 농도의 영향을 살펴보면, 공정 압력이 증가할수록 그리고 원액의 초기 농도가 작을수록 투과플럭스가 증가하였다. 농도분극이 일어나면 막 표면의 농도가 증가하여 투과플럭스가 감소한다. 농도분극은 농축이 진행됨에 따라 투과 플럭스의 감소로 이어지고 농도분극 층에서 용질 역확산을 통하여 점차 감소하였다. 이온의 크기, 분자량, 전하량이 증가함에 따라 막표면에서 정전기적 반발력이 커서 농도분극의 이론적 해석과 실험값의 차이가 컸다.
토양 중 중금속은 자유이온, 유기산-중금속 복합체를 포함한 다양한 화학종으로 존재한다. 이 중 중금속 자유이온 비율은 식물체의 중금속 흡수와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체 존재 비율이 식물의 납, 카드뮴 흡수에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 수행되었다. 이를 위해 순환식 양액재배 장치에서 28일간 키운 상추를 48시간 동안 납과 카드뮴 용액에 침지시키는 실험을 진행하였다. 침지 전 시트르산, 옥살산, 아세트산, 휴믹산을 이용해 납과 카드뮴 용액의 중금속 자유이온과 유기산-중금속 복합체의 비율이 100:0, 90:10, 70:30, 60:40이 되도록 조절하였다. 침지 후 상추 뿌리와 잎의 납, 카드뮴 농도를 분석한 결과, 용액 중 중금속 자유이온의 비율과 식물이 흡수한 납, 카드뮴 농도는 상관관계를 보이지 않았다. 반면에 처리한 유기산의 종류와 중금속 종류에 따른 차이가 더 큰 것으로 나타났다. 시트르산은 납 흡수는 증가시켰지만 카드뮴 흡수는 감소시켰다. 시트르산은 다른 유기산보다 상추의 납 흡수율을 높였는데 이는 시트르산이 분자량이 크기 때문에 중금속 이온과 복합체를 형성할 수 있는 용량이 더 크기 때문인 것으로 보인다. 그러므로 본 연구 결과는 식물에 의한 중금속 흡수가 단순히 자유이온의 양에 따라 달라지기 보다는 존재하는 유기산의 분자량에 의한 결합용량 차이가 중금속 종류에 따라 달리 작용하여 결정된다는 것을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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