• 제목/요약/키워드: 에탄올혼합액체

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액체 혼합물의 끓음에 대한 예비 화학교사의 이해 (Pre-service Chemistry Teachers’ Understanding of the Boiling Process of a Liquid Mixture)

  • 박기라;윤희숙
    • 대한화학회지
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    • 제59권5호
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    • pp.454-465
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 액체 혼합물의 끓음에 대한 예비 화학교사의 인식을 알아보는 것이다. 이를 위해 사범대학에 재학 중인 예비 화학교사 65명을 대상으로 에탄올 수용액의 끓는점과 가열 곡선 유형, 용액이 끓을 때의 기포 속 입자 모형 등에 대한 설문조사를 실시하고, 이 중 9명을 면담하였다. 그 결과, 50% 몰분율의 에탄올 수용액의 끓는점에 대한 예비교사의 인식은 ‘78-100 ℃ 구간에서 끓기 시작한다’는 과학적인 응답이 52.3%이었고, ‘에탄올 끓는점인 78 ℃에서 끓기 시작한다’고 생각하는 응답이 35.4%이었다. 전자의 경우, 물과 에탄올의 부분 증기압력의 합이 순수한 에탄올의 증기압력보다 작고, 물의 증기압력보다 커진다는 과학적인 설명에 비해 ‘끓을 때 에탄올 분자가 물 분자와의 인력이나 진로 방해 등을 통해 순수한 끓는점보다 높아진다’고 생각하는 설명이 많았다. 후자의 경우, 에탄올이 먼저 끓는데, 끓는점은 물질의 고유성질이므로 혼합물이 되어도 변하지 않는다고 생각하였다. 액체 혼합물의 가열 시 온도변화에 대해서는 끓기 시작하면서 온도가 증가하다가 일정한 온도가 된다고 생각하는 응답자가 69.2%이었으나 이들은 에탄올이 끓으면서 기화되어, 액체상에 물의 비율이 높아지기 때문에 점점 끓는점이 증가하게 된다는 설명을 하거나, 에탄올은 상태 변화하지만 액체로 남아있는 물이 열에너지를 흡수하기 때문에 혼합액체의 온도가 증가한다는 설명을 제시하였다. 상당수의 예비교사는 두 개의 일정한 온도 구간이 나타난다는 응답을 하였는데 이들은 액체 혼합물의 각 성분이 자신의 고유한 끓는점에서 상태변화를 한다고 생각하고 있었다. 또한, 액체 혼합물의 증발과 끓음 상황에서 기체상에서의 입자 모형을 분석한 결과, 증발 상황에서는 대부분의 예비교사가 기체상에 물과 에탄올이 동시에 존재하는 모형을 그렸으나, 끓음 상황에서는 기체상에 에탄올만 존재하는 모형을 그리는 비율이 증가하였다. 결과를 바탕으로 예비교사들이 혼합액체의 끓음에 대해 가지고 있는 대체적 개념과 이들의 인식 개선을 위한 시사점을 논의하였다.

표면 플라즈몬 공명에 의한 에탄올의 농도 및 굴절률 분석 (Analysis of ethanol concentration and refractive-index by use of surface plasmon resonance effect)

  • 도용화;이관수;송석호;손대원;이상선
    • 한국광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.9-14
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    • 2002
  • 감쇠 전반사(attenuated total reflection)를 이용하여 액체의 농도 변화를 측정할 수 있는 표면 플라즈몬 공명 센서를 제작하였다. 센서의 구조는 프리즘 밑면에 금속 박막을 코팅하고 그 밑에 유전체론 접촉시킨 Kretschmann-Raether타입으로 하였고, 금속 박막으로는 센서 물질로 적합한 은(Ag) 박막을 사용하였다. 본 센서의 특성은 일반적으로 금속 박막의 두께에 영향을 받는데, 이론적 분석을 통하여 은 박막의 경우 54 nm의 두께에서 매우 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 물과 에탄올을 혼합한 용액에서 에탄올의 농도를 변화시켜 가며 이에 따른 보면 플라즈몬 공명 각을 측정하였고, 표면 플라즈몬 공명 각의 변화로부터 혼합 용액의 농도 변화를 구하였다. 에탄올의 농도가 증가하여 50% 질량비 가지 변하는 구간에서 SPR센서가 매우 좋은 특성을 보였으며, 에탄올의 농도 변화를 3$\times$$10^{-2}$ % 질량비 가지 측정할 수 있었다. 또한 물과 에탄올을 혼합한 용액의 굴절률이 용액의 농도 변화에 따라 비선형적으로 변함을 관측하였으며, 물과 에탄을 혼합 용액의 농도에 따른 밀도 변화를 이용해 굴절률 변화의 비선형적 경향을 설명할 수 있었다.

흰쥐에서 감귤과피 추출물의 알코올성 지방간 개선 작용 (Protective Effect of Citrus unshiu Peel Extract on Ethanol-Induced Fatty Liver in Rats)

  • 김주연;최인욱;노상규
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.187-193
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    • 2014
  • 본 연구는 최근 다양한 생리활성으로 주목받고 있는 감귤과 피 추출물의 급여가 지속적인 알코올 섭취로 인한 알코올성 지방간 개선에 미치는 영향을 동물실험을 통해 조사하였다. 지방간 유도식이인 Lieber-DeCarli 액체식이를 공급하였으며, 액체 표준식이만 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군과의 열량 차이를 에탄올로 보충한 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 에탄올군과 동일한 식이와 감귤과피 농축액을 마리당 1 mL 혼합한 액체식이를 공급받는 동물군을 감귤과피 추출물 투여군으로 하여 그룹당 8마리씩 6주간 사육하였다. 실험 시작 전, 3주째 그리고 6주째에 혈액을 채취하였고 간은 6주 혈액 채취 직후 적출하였다. 체중증가율은 대조군과 비교하여 에탄올군, 감귤과피 추출물 투여군에서 유의적으로 감소하였으며, 혈액의 중성지방 농도는 대조군, 에탄올군, 감귤박 추출물 투여군의 순으로 높게 나타났고, 혈중 ALT, AST, ALP의 농도는 대조군과 비교해서 에탄올군에서 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물에 의해서 감소하였다. 영상촬영을 통한 간 조직의 지방구 양은 대조군에 비해 에탄올군의 간 조직에서 지방구가 축적되어 크기가 커진 것을 확인할 수 있었고 감귤과피 추출물 투여에 의해서 대조군 수준으로 작아진 것으로 나타났다. 이와 유사하게 간조직의 총지방 함량과 콜레스테롤의 농도는 알코올 투여로 유의적으로 증가하였으나 감귤과피 추출물 투여에 의해서 감소되는 것으로 나타났다. 간 조직의 주요 지방 종류별 총지방산 비교에서도 콜레스테롤, 중성지방, 인지질 분획의 대부분의 지방산 함량이 에탄올군에 비해 감귤과피 추출물 투여군에서 유의적으로 대조군 수준으로 낮아진 것으로 나타났다. 본 연구에서는 감귤과피 추출물이 알코올의 섭취로 인해 증가된 간 기능 지표 수준을 개선시키고, 간조직의 지방간 형성을 유의적으로 억제시키는 것을 확인하였다. 이는 감귤과피 추출물에 함유되어 있는 다양한 플라보노이드 성분이 알코올에 의한 지방 축적을 억제하고 간 기능을 개선시켜 지방간 증상을 완화시킬 수 있음을 증명하여 앞으로 감귤과피가 지방대사 개선 식품소재로서 이용가치가 높아질 것으로 사료된다.

차조기의 에탄올과 물 혼합 추출물의 항균활성 (Antimicrobial Activity of Aqueous Ethanol Extracts of Perilla frutescens var. acuta Leaf)

  • 김미향;이난희;이명희;권대준;최웅규
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.266-273
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    • 2007
  • 차조기의 30, 50, 70, 95% 에탄올 추출물과 물추출물의 식품 관련 미생물에 대한 항균 활성과 이들 추출물의 분획물에 대한 항균 활성을 살펴보았다. 본 실험에 사용한 차조기의 무기질은 Ca와 Mg 함량이 각각 595.75 mg%와 467.0 mg%으로 가장 많았다. 에탄올 혼합 추출물과 물추출물의 추출 수율은 에탄올 농도가 낮을수록 증가하여 95%에탄올 추출물은 9.3%, 70% 추출물은 16.5%, 50% 추출물은 18.9%, 30% 추출물은 19.4%, 물추출물(0%)에서는 20.8%이었다. 추출용매의 에탄올 농도가 낮아질수록 hexane 층으로 용출되어 나오는 성분은 감소하고 ethyl acetate 층 분획성분은 점차 증가하는 것으로 나타났다. 에탄올 추출물과 물 추출물의 항균력은 95%, 70%와 50% 에탄올 추출물이 Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis 및 Pseudomonas areuginosa에 대하여 clear zone을 나타내었다. 추출물을 단계별 계통 분획하여 얻은 분획물의 항균력 실험에서는 ethyl acetate층이 실험 대상 미생물 모두에 대하여 항균 활성을 나타내었으며 에탄올 혼합율이 낮을수록 즉, 30% 에탄올과 물추출물의 ethyl acetate분획물의 저해환이 가장 크게 나타났다. 물 추출물의 ethyl acetate 분획물을 첨가한 액체배양에서 500 ppm의 농도에서는 S. aureus, B. subtilis와 P. aeruginosa에 대하여 대조구의 뚜렷한 증가와 대조적으로 낮은 생균수를 보였으며, 1,000 ppm의 농도에서는 실험 균주 모두에 대하여 배양 24시간 내내 생육이 저해되는 것으로 나타났다. 물 추출과 에탄올 추출의 농도와 항균 활성, 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량이 비례적인 상관관계에 있는 것으로 나타나지는 않으나 30% 에탄올 추출물과 물 추출물의 ethyl acetate분획물이 폴리페놀 함량이 높고 항균력이 가장 강한 것으로 나타났다.

보리수열매주의 알코올성 지방간 형성 억제 효과 (Cherry Silverberry (Elaeagnus multiflora) Wine Mitigates the Development of Alcoholic Fatty Liver in Rats)

  • 김주연;남경숙;노상규
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.57-64
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    • 2012
  • 본 연구에서는 보리수 열매를 원료로 하여 만든 보리수열 매주의 항산화 활성을 조사하고, 흰쥐에 보리수열매주의 급여가 알코올 지방간 완화에 미치는 영향을 조사하였다. 알코올의 섭취로 지방간을 유도하기 위하여 Lieber-DeCarli 액체식이를 공급하였으며, 액체 표준식이만 공급받는 동물군을 대조군(control), 대조군과의 열량 차이를 에탄올로 보충한 액체식이를 공급받는 동물군을 에탄올군(ethanol), 에탄올 대신 보리수열매주를 혼합한 액체식이를 공급받는 동물군을 보리수열매주군(cherry silverberry wine, CSW)으로 6마리씩 3그룹으로 나누어 6주간 사육하였다. 실험 시작 전, 3주째, 그리고 6주째에 혈액을 채취하였고 간은 6주 혈액 채취직후 적출하였다. 보리수주의 총 페놀함량은 37.24 mg/100 mL, SOD 유사활성은 22.26%, DPPH 라디칼 소거능은 13.69 %로 나타났다. 혈액의 주요 지방간 표지자들의 농도는 대조군에 비해 에탄올군에서는 유의적으로 증가하였으나 보리수열매주군에서는 유의적으로 감소하였다. 대조군에 비해 에탄올군의 간은 지방구가 축적되어 비대해진 것을 확인할 수 있었으며, 보리수열매주군의 간은 지방구의 크기나 수가 대조군 수준으로 감소한 것으로 나타났다. 이와 유사하게 간조직의 총지방량 농도도 보리수열매주군에서 유의적으로 감소하였다. 본 실험을 통해 보리수열매주가 알코올 섭취로 증가된 혈중 지질 수준과 간기능 지표 수준을 개선시키는 효과를 나타냈으며 간조직에 지방간 형성이 유의적으로 억제하는 것을 간조직 분석을 통해 확인하였다. 이는 보리수열매에 함유되어 있는 다양한 피토케미칼 성분의 항산화 효과로 인해 알코올에 의한 간 손상을 보호하는데 기여할 수 있음을 나타낸 결과로 사료된다.

동축형 다공성재 분사기의 에탄올/아산화질소 연소성능 (Combustion Performance of a Coaxial Porous Injector using Ethanol/N2O Propellant)

  • 김도헌;이건웅;구자예
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.37-46
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    • 2013
  • 2상유체 동축형 다공성재 분사기는 중심포스트에서 분사되는 액체제트 주위로 형성된 다공성재 실린더의 내부 표면에서 기체를 반경방향으로 분사한다. 동축형 다공성재 분사기의 추진제 혼합비에 따른 연소성능을 분석하기 위하여 에탄올/아산화질소 추진제를 사용한 단일 축소형 분사기의 연소시험이 수행되었으며, 수집된 데이터 및 계산된 성능인자들에 대하여 불확실도 해석이 이루어졌다. 연소시험에 의한 추진제 혼합비에 따른 특성속도 경향은 CEA 이론값과 유사하였으나 최대값을 가지는 혼합비 영역이 이론혼합비영역에 가까웠다. 특성속도효율은 산화제 과잉 영역으로 갈수록 더 높게 나타났다.

Rhizopus japonicus와 Zymomonas mobilis의 혼합고정화 배양계에 의한 생전분으로부터 에탄올 생산 (Ethanol Production from Raw Starch by Co-Immobilized Mixed Rhizopus japonicus and zymomonas mobilis)

  • 최수철;이상원;박석규;성찬기;손봉수;성낙계
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.708-714
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    • 1996
  • 호기성의 Rhizopus japonicus와 혐기성 Zymomonas mobilis로 구성된 혼합고정화 배양계(R-Z계)를 제조하고, 생전분으로부터 에탄올 생산에 응용하였다. R. japonicus를 고정화배양하므로서 액체배양에서 보다 2배 높은 glucose량을 얻었다. R-Z계의 에탄올 생산량은 1.67g/L(Yp/s, 0.094)이 었지만, 배양 24시간째부터 산소공급을 억제한 R-Z 24계에서는 6.54g/L(Yp/s, 0.38)의 에탄올을 얻어 대조구의 약 4배를 향상시켰다. 회분배양에서는 5%의 기질 농도가 적당하였으며, 생산된 에탄올은 15.02g/L(Yp/s, 0.36)이었다. 2% 기질을 5회 첨가한 유가배양에서는 2%기질의 회분배양과 동등한 수율인 0.38을 얻었다.

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비이상적 상거동을 보이는 이성분계 혼합물의 기액 상평형 추산을 위한 상태방정식과 액체 활동도계수 모델 사이의 비교연구 (A Comparative Study on the Prediction of Vapor-Liquid Equilibria for the Ethanol-Benzene Mixture between Equation of State Model and Liquid Activity Coefficient Model)

  • 조정호;이지환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1747-1753
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    • 2010
  • 본 연구에서는 최대 공비점 압력을 가지는 에탄올과 벤젠 이성분계 혼합물의 기액 상평형 추산을 위하여 상태방정식 모델식과 액체활동도계수 모델식 사이의 비교 연구를 수행하였다. 상태방정식 모델식으로는 Peng-Robinson (PR) 상태방정식을 이용하였으며, Panagiotopoulos 혼합규칙(PRP)을 적용하였다. 한편, 액체 활동도계수 모델식으로는 Renon이 제안한 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 이용하였다. PRP 모델식은 2개의 매개변수를 가짐에도 불구하고 3개의 매개변수를 가지는 NRTL 모델식에 비하여 에탄올-벤젠 이성분계에 대해서 저압 영역에서는 유사한 정확성을 고압 영역에서는 좀 더 정확성이 우수함을 확인하였다.

지하수 검층을 위한 새로운 유전율 추적자 시험법의 개발 (A development of new dielectric tracer test method for groundwater logging: laboratory soil column test)

  • 김만일;김형수;정교철
    • 지질공학
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    • 제14권3호
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    • pp.301-311
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    • 2004
  • 다공질매질을 구성하고 있는 다양한 매질들의 전기적 특성 중의 하나인 유전율상수를 이용하여 지하수 유동 및 매질의 구조를 파악하기 위한 새로운 유전율추적자시험법(dielectric tracer test method)을 본 연구에서 제안하였다. 추적자물질로는 비중이 물과 동일한 에탄올혼합액체(ethanol mixing liquid, EML)를 제작하였으며, 각기 다른 공극률을 갖는 포화 표준사 및 강모래 층에 대해 매질의 유전율상수를 측정할 수 있는 FDR system및 측정센서를 적용해 추적자시험을 실시하였다. 또한 이들의 결과와 비교하기 위하여 추적자물질인 염분농도 $3\%$를 갖는 염분수용액의 농도 변화를 electro multi-meter로 측정하여 비교 검토하였다. 두 시험결과에서 EML추적자시험의 경우, 각각의 포화 흙칼럼에서의 EML 농도변화를 명확히 확인할 수 있었으나, 염분수용액을 적용한 시험에서는 이들이 지속적으로 칼럼 내 하단부로 침전되어 염분농도 변화에 의한 물의 침투 이동은 확인할 수 없었다. 이는 염분수용액의 비중이 물보다 무겁기 때문에 포화토 내 물의 이동 속도에 비례하여 지속적으로 하단부로 침전이 이루어지는 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 물의 비중과 동일한 EML 추적자물질과 이들의 유전율상수 변화를 측정할 수 있는 FDR system을 적용하여 유전율추적자시험의 적용 가능성을 실내추적자시험을 통하여 확인하였다.

GC/AED를 이용한 의료용 액화혼합가스 중 산화에틸렌 및 프레온 가스류의 몰분율 측정 (Determination of the mole fractions of ethylene oxide and freons in medical liquefied gas mixture by GC/AED)

  • 김현주;김달호;임아랑;이택홍;김진석
    • 분석과학
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    • 제25권6호
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    • pp.382-387
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    • 2012
  • 산화에틸렌($C_2H_4O$, Ethylene oxide, EtO)은 에탄올아민 같은 공업적으로 중요한 물질이나 에틸렌 글리콜의 생산 원료 또는 살균제로 이용되는 물질이다. 산화에틸렌은 불화탄화수소를 분사제 또는 바탕가스로 하여 액화혼합가스로 제조되어 열에 약한 의료기기나 저장시설의 소독에 널리 사용되고 있다. 액화혼합가스의 생산 및 사용 시 품질관리 및 안전관리를 위해 각 성분의 몰분율을 정확히 측정할 필요가 있다. 휘발성 액체시료 중 각 기체성분들은 증기압이나 끓는점 등과 같이 물리 화학적 성질이 다르므로 몰분율 측정 시 실린더 내부의 상층에 평형을 이루고 있는 기체시료 또는 하층의 기화되지 않은 액체시료를 직접 측정기기에 주입하는 방법에 따라 측정 결과가 다를 수 있다. 본 연구에서는 액화혼합가스를 액체 또는 기체 상태로 주입할 수 있는 새로운 온라인 시료도입장치를 고안하고 GC/AED (gas chromatograph-atomic emission detector)를 사용하여 산화에틸렌과 불화탄화수소 액화혼합가스를 측정하였으며 AED의 검출특성, 기기에 주입 시 시료의 상태, 측정파장에 따른 측정결과의 정확성 및 반복성을 조사하였다.