양이온 교환수지를 이용하여 희토류 원소들의 용리현상을 연구하였다. 희토류 원소를 EDTA로 착물로 만들어 수지상단에 일정량 흡착 시킨 후 EDTA용액으로 용리하는 방법이 희토류 원소를 직접 양이온 교환수지에 흡착시키고 용리시키는 방법보다 희토류 원소들이 빨리 용리되어 용리액과 용리시간이 절약 되었다. 그러나 분리능은 약간 감소 하였다. 용리되는 순서는 착물의 안정도 상수가 큰 원소가 먼저 용리 되었다.
$NH_4^+형 양이온 교환수지와 희토류-EDTA 용리액을 사용하여 희토류 원소 혼합물에서 원하는 한 원소를 분리 회수하는 연구를 하였다. NH_4^+형 양이온 교환수지에 희토류 혼합물을 흡착시키고, La-EDTA 용액으로 용리하면 수지에 흡착된 희토류 원소중 La^{3+} 이온 외의 희토류 원소는 용리된다. 수지에 남아있는 La^{3+}은 EDTA 용리액으로 용리하여 분리한다. Ce^{4+}만 선택적으로 분리하고자 할때는 La-EDTA 대신 Ce-EDTA로 용리하고 수지에 남은 Ce^{4+}을 EDTA로 용리하면 된다. 이때 분리 구조는 다음과 같다. 흡착과정 : 3RNH_4 + Ln^{3+} = R_3Ln + 3NH^{4+}, La-EDTA 용리 : R_3Ln + La-Y- = R_3La + Ln-Y^-, EDTA 용리 : R_3La + HY^3- = La-Y + RH + 2R-.$
용리 양이온의 바뀜에 따른 양이온착물에 대한 용리거동을 조사하였다. 높은 농도의 KCl, NaCl 및 $NH_4C$l수용액을 용리제로 사용하였을 때 친수성착물의 용리부피는 $NH_4^+ > Na^+ > K^+$의 순으로 증가하였지만 낮은 농도에서 친수성착물의 용리부피는 $Na^+ > NH_4^+ > K^+의 순으로 증가하였다. 반면에 전 농도 범위의 KCl, NaCl 및 NH_4Cl수용액을 용리제로 사용하였을 때 소수성착물의 용리부피는 NH_4^+ > Na^+ > K^+의 순서로 증가하였다. 그리고 용리음이온이 바뀜에 따른 양이온착물에 대한 용리거동을 조사하였다. 친수성착물은 할로겐화 이온중의 Cl-과 강하게 회합하였지만 소수성착물은 I-과 더 강하게 회합하였다. SO_4^2$-는 비교적 수화가 강하게 일어나므로 친수성 착물과 회합이 강하였고 소수성착물과는 회합이 약하였다.
$Cl^-$형 음이온 교환수지에서 희토류-EDTA 용리액을 사용하여 희토류 원소 혼합물 중의 원하는 한 원소를 분리 회수하는 연구를 하였다. 음이온 교환수지에 $Sm^{3+}$, $La^{3+}$, $Ce^{4+}$의 EDTA-착물을 흡착시키고, Sm-EDTA 용액으로 용리시키면, 수지에 흡착된 희토류 원소 중 $Sm^{3+}$ 외의 희토류 원소는 용리된다. 수지에 남아 있는 $Sm^{3+}$는 단계적으로 1M HCl 용액으로 용리시켜 분리하였다. Sm-EDTA 용액 대신 La-EDTA 용액으로 용리시키면 $Sm^{3+}$과 $Ce^{4+}$이 $La^{3+}$과 같이 용리되어 완전한 분리가 되지 않았고, Ce-EDTA 용액으로 용리시킬 때도 분리가 불가능하였다. Sm-EDTA 용액으로 용리시킬 때 용리 구조는 다음과 같다. 흡착과정 : $RCl+Ln-Y^-{\leftrightarrows}RLnY+Cl^-$, Sm-EDTA 용리 : $RLnY+Sm-Y^-{\leftrightarrows}RSmY+Ln-Y^-$, HCl 용리 : $RSmY+HCl{\leftrightarrows}RCl+Sm-Y^-$.
역상 액체 크로마토그래피에 의한 몇 가지 금속-N-Alkylisonitrosoacetylacetone imine 킬레이트의 용리거동을 Novapak $C_{18}$ 분리관을 사용하여 조사하였다. 용리액은 Acetonitrile/Water로 하였으며, 각 금속의 킬레이트의 최적 용리액 조성은 각각 70:30(Pd의 경우), 60:40(Ni의 경우) 및 50:50(Co의 경우)이었으며, 리간드의 alkyl기 종류에 따른 금속 킬레이트의 용리순서는 methyl>ethyl>propyl>butyl 유도체 순이었다. 모든 금속 킬레이트의 log k'값은 $0{\leq}log\;k^{\prime}{\leq}1$의 범위였고, log k'값과 용리액 중 물의 부피분율을 도시한 결과 직선관계가 성립되었다. 또한 뱃치법으로 측정한 분포비(Dc)값의 크기는 금속 킬레이트의 용리순서와 비교적 잘 일치할 뿐만 아니라 Dc값과 k'의 직선관계를 나타냄으로써, 금속 킬레이트의 용리 메카니즘은 주로 소용매성 효과, 즉 소수성 효과에 기인함을 확인하였다.
Amberlite IRC-718 킬레이트 수지에서의 주석(II)이온의 PSA(phenol sulfonic acid) 리간드에 의한 용리현상을 연구하였다. 0.10 M $Sn^{2+}$ 용액 일정량을 흡착시키고 시료를 녹인 여러 가지 농도의 PSA 용리액으로 용리하면 $Sn^{2+}$이 두 개의 봉우리로 용리되고, 이 두 개의 봉우리 면적은 PSA의 농도에 따라 변한다. 이를 이용하여 $Sn^{2+}$와 PSA간의 착물의 안정도상수를 계산하였다. 그 값은 $2.0{\times}10^{-1}$이었다.
이온교환수지로 희토류원소들을 분리 하기 위해 용리액으로 iminodiacetic acid(IMDA)를 사용하였다. 용리액의 pH변화에 따른 음이온교환수지와 양이온교환수지에서 희토류원소들의 IMDA 화학종변화와 이들의 분리조건을 밝히고저 하였다. 희토류원소들의 가장 좋은 분리조건은 양이온교환수지에서 0.0301M IMDA의 pH를 8.00에서 9.00까지 단계적으로 변화시키면서 용리시켰을 때였고 용출순서는 원자번호순서와 일치하였다. 용리액의 pH변화에 따른 희토류원소와 IMDA간의 화학종 변화를 용리곡선과 자외선 흡수 스펙트럼으로 부터 추정하였다.
치과 임상에서는 여러 목적으로 Polymethyl methacrylate를 주성분으로 한 아크릴릭 레진이 사용되고 있으며, 특히 가철성 교정장치는 대부분 이것을 사용한다. 그러나 아크릴릭 레진은 중합이 완벽하게 이루어지지 않을 경우 인체에 악영향을 줄 수 있는 미반응 모노머가 레진에 잔존할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 방법(온도, 압력, 수중 혹은 공기 중)으로 중합 조건과 시간을 달리 하여 교정용 아크릴릭 레진에서 발생하는 미반응 모노머의 용리량을 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 정성 및 정량분석 하고자 하였다. 연구 결과, 모든 군에서 MMA를 제외한 다른 모노머는 용리되지 않았으며, 중합 방법에 따른 모든 실험군에서 미반응 모노머의 용리는 유의하게 감소하였고(P<0.05) 중합 방법을 한 가지만 사용하였을 때보다 2가지 이상 복합적으로 변화시켰을 때 모노머의 용리량이 더 감소함을 알 수 있었다. 또한 시간경과에 따라 모노머의 용리량이 유의하게 감소하여, 특히 1일 후 부터 급격한 감소를 보였다. 이상의 결과를 보아 중합 방법을 달리하였을 때 모노머의 용리량을 더 많이 감소시키고, 다른 중합 조건들도 복합적으로 사용하는 것이 용리량을 더 효과적으로 줄일 수 있을 것으로 생각된다. 그리고 중합 과정에서 온도, 수분, 압력의 조건을 강화하여 3일 이상 중합 시간을 가지는 것이 미반응 모노머의 용리량을 최소화할 수 있을 것으로 생각되었다.
용리액의 pH와 EDTA 농도변화에 따른 모나자이트 중의 희토류원소의 분리에 이어 수지통의 크기, 유츌속도 수지종류에 따른 분리를 약 10g 의 희토류를 흡착시킨 후 연구하였다. 같은 무게의 수지에서는 수지통의 높이가 높은 것이 낮은 것보다 분리도가 좋았고, 전 희토류를 용리하는데 필요한 용리액의 부피는 비슷하였다. 용리액의 유출속도를 1ml/min에서 2ml/min으로 증가시킨 결과 전 희토류를 완전히 용리시키는데 필요한 용리액의 부피가 10l 더 필요했고 분리도는 1ml/min일때 보다 나빴다. 그러나 용리시키는데 걸리는 시간은 약 6일 단축되었다. 수지의 입자가 25∼50 mesh의 Ambellite IR A-400의 수지를 이용하여 분리한 결과는 Dowex 1(50∼100 mesh)의 수지를 사용하여 분리한 결과보다 못하였다.
본 연구에서는 치과용 복합레진의 중합률에 영향을 미치는 다양한 광원인 할로겐, 플라즈마, LED를 사용하여 임상에서 사용하는 여러 치면열구전색제들을 중합 시, 이로부터 용리되는 미반응 모노머들을 확인하고 정량화하고자 하였다. 5가지의 광중합형 치면열구전색제를 각각의 광원에 따라 중합한 시편을 제작하여 3차 증류수에 넣은 후 바로 용리시킨 액을 0시간으로 하고 $37^{\circ}C$ 항온수조에서 10분, 1시간, 12시간, 24시간 보관한 후 각각의 용리액을 고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 미반응 모노머의 정성 및 정량 분석을 시행하였고, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 표준 모노머들의 분리시간은 BPA 2.3분, TEGDMA 3.2분, UDMA 5.6분, Bis-GMA 6.5분, Bis-DMA 10.4분이었다. 2. 모든 치면열구전색제에서 TEGDMA를 제외한 어떠한 모노머들도 용리되지 않았다. 3. 저장 12시간까지 대부분의 TEGDMA가 용리되었으며, 이후부터는 그 양이 현저히 줄어드는 양상을 보였다. 4. 최소권장중합 시간인 할로겐 20초, 플라즈마 3초, LED 10초 중합 시 TEGDMA의 용리량은 할로겐, LED, 플라즈마 순으로 적었다. 5. 모든 중합기에서 Pit & Fissure $Sealant^{TM}$의 용리량이 가장 적었으며, 할로겐 중합시 $Helioseal^{(R)}$ F가, 플라즈마 아크중합 시 $Concise^{TM}$가, LED 중합 시 $Teethmate^{(R)}$ F-1이 가장 많은 용리량을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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