• 제목/요약/키워드: 이성분

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분자동역학 모의실험을 이용한 Lennard-Jones 이성분 혼합물의 섞임 자유에너지 및 섞임 엔트로피 계산

  • 이아영;정유진
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.311-323
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    • 2014
  • 분자동역학 모의실험을 이용하여 간단한 van der Waals 상호작용하는 이성분 혼합물 계의 섞임 자유에너지 및 섞임 엔트로피 등 섞임과 관련된 열역학 함수들을 계산하는 방법을 소개한다. 각 혼합물의 과잉 자유에너지는 열역학 적분 (thermodynamic integration)방법을 이용하여 계산하고, 이성분 혼합물의 섞임 관련 열역학 함수들은 Hess의 법칙을 확장함으로써 구한다. 계산 결과로부터 온도가 증가할수록 계의 섞임 Helmholtz 자유에너지는 감소하며, 섞임 내부에너지도 감소함을 알 수 있다. 섞임 엔트로피는 온도가 증가할수록 이상기체의 섞임 엔트로피에 접근함을 알 수 있다. 섞임 Helmholtz 자유에너지에 대한 섞임 내부에너지와 섞임 엔트로피 기여도를 조사한 결과 이 계의 섞임 과정을 주도하는 추진력은 엔트로피에 의한 것임을 알 수 있다. 본 연구 방법과 결과를 이용함으로써 학부생들이 혼합물의 열역학 성질을 이해하는데 도움을 주리라 기대한다.

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이성분 혼합용매계에서 염화 안트라퀴논-2-카르보닐의 가용매 분해반응$^{1,2}$ (Solvolysis of Anthraquinone-2-Carbonyl Chloride in Binary Solvent Mixtures)

  • 이종팔;성대동;엄태섭;이익춘;손세철
    • 대한화학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.465-471
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    • 1985
  • 메탄올-아세토니트릴, 메탄올-아세톤, 에탄올-아세토니트릴 및 에탄올-아세톤의 이성분 혼합용매에서 2-염화 안트라퀴논 카르보닐의 가용매분해반응 속도상수를 전기전도도법으로 측정하였다. 메탄올-아세토니트릴 이성분 혼합용매계에서는 메탄올의 몰분율 $X_{MeOH}$ = 0.73∼0.81에서, 메탄올-아세톤 이성분 혼합용매계에서는 메탄올의 몰분율 $X_{MeOH}$ = 0.83에서 각각 최대 반응속도 현상이 나타났다. Kivinen 관계식과 Grunwald-Winstein 관계식등의 적용으로 부터 본 반응이 $S_N2$형태의 반응메카니즘으로 진행함을 알 수 있었다. Taft의 분광용매화 관계식의 적용으로 부터 메탄올-아세토니트릴 및 메탄올-아세톤 혼합용매계에서는 용매의 수소결합주게효과(${\alpha}$)와 극성-편극성 효과가 중요하게 작용함을 알 수 있었으며, 에탄올의 이성분 혼합용매계에서는 용매의 수소결합주게 효과만 이 반응에 크게 기여함을 알 수 있었다.

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두개의 동등한 상호침투 부격자로 구성된 이성분 격자 용액의 혼합자유에너지 (The Free Energy of Mixing for a Binary Lattice Solution Consisting of Two Identical Interpenetrating Sublattices)

  • 정해영
    • 대한화학회지
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    • 제66권4호
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    • pp.278-283
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    • 2022
  • Kirkwood의 방법을 이용하여 단순입방격자나 체심입방격자와 같이 두개의 동등한 상호침투 격자로 구성된 이성분 격자 용액의 자유에너지를 절대온도 역수의 10차항까지 계산하였다. 이를 이용하여 이성분 격자 용액에 대한 액체-액체 공존 곡선과 임계용액온도를 계산하여 분자들의 논랜덤 혼합 효과를 정량적으로 살펴보았다. 그리고 단순입방격자 이성분용액의 공존 곡선을 Monte-Carlo 컴퓨터 모사의 결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.

2성분계 휘발성유기화합물의 동시 흡착특성 (Simultaneous Adsorption Characteristics of Binary-Component Volatile Organic Compounds)

  • 박병배;김한수;박영성
    • 청정기술
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    • 제7권2호
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    • pp.133-140
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    • 2001
  • 본 연구는 활성탄으로 충전된 고정층 흡착탑에서 휘발성유기화합물(VOCs), 벤젠과 톨루엔의 흡착특성을 조사하였다. 흡착질인 benzene과 toluene의 흡착강도는 두 흡착질의 평형흡착능 차이에 의한 것이며, 흡착제와의 흡착강도가 비교적 작은 benzene이 non-key component로 작용하여 이성분에 대한 고정 흡착층의 파과특성에서 roll up 현상을 나타냈다. 또한 동일한 농도조건에서 이성분의 각 성분에 대한 파과곡선과 단일성분계에 대한 파과곡선의 특성을 비교해 보았을 때, key component인 toluene의 양론파과시간은 차이가 거의 없지만, non-key component 인 benzene의 양론파과시간은 단일성분에서의 200분에서 70분으로 상당히 일찍 나타났다. 이성분 흡착질의 파과특성에서 non-key component인 benzene의 roll up 현상의 정도는 혼합가스의 농도와 고정 흡착층의 형상비에 비례하며, 혼합가스 유속에 반비례함을 알 수 있었다. 특히, key component의 몰분율이 클수록 roll up 현상이 크게 나타남을 알 수 있었다.

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298.15~318.15 K 에서 2-브로모프로판-메탄올 이성분 혼합물의 밀도, 점성도, 여분 성질 (Densities, Viscosities and Excess Properties of 2-Bromopropane - Methanol Binary Mixtures at Temperature from (298.15 to 318.15) K)

  • Li, Hua;Zhang, Zhen;Zhao, Lei
    • 대한화학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.71-76
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    • 2010
  • 298.15~318.15 K 온도에서 디지탈 진동 U-tube densimeter 와 Ubbelohde 모세관 점성계을 사용하여 2-브로모프로판/메탄올 이성분 혼합물의 밀도와 점성도를 측정하였다. 온도와 농도에 대한 밀도와 점성도 상호 의존 관계를 조사하였다. 이성분 혼합물의 여분 몰부피와 여분 점성도를 실험으로 얻어진 밀도와 점성돌로부터 계산하여 구하였다. 모델이 실험치와 잘부합됨을 발견하였다.

수용액에서의 이성분 및 삼성분 염기성 염료의 진주층에 대한 경쟁흡착 (Binary and Ternary Competitive Adsorption of Basic Dyes from Aqueous Solution onto the Conchiolin Layer)

  • 신춘환;송동익
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.270-275
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    • 2006
  • 채취한 양식진주를 불순물 제거와 표면표백을 통해 염색이 용이하도록 전처리하였다. 전처리된 양식 진주의 표면은 해수로부터 형성된 경단백질의 일종인 Conchiolin 막으로 덮혀있기 때문에 Conchiolin 층에 흡착이 가능한 염료를 선택하여 상품으로 원하는 색상을 흡착하는 공정이 필요하다. Conchiolin 층에 흡착 가능한 염료들은 Rhodamine 6aG(R6G), Rhodamine B(RB) 및 Methylene Blue(MB) 등의 염기성 염료들이 주류를 이루고 있으며 이들 염기성 염료를 선택하여 각각 이성분 및 삼성분으로 염색용액을 제조하여 경쟁흡착 실험을 수행하였다. 이성분 및 삼성분 경쟁흡착의 친화도는 단일성분 흡착 model 인 Langmuir 혹은 Redlich-Peterson(RP) model과 결합된 ideal adsorbed solution theory(IAST)를 이용하였으며, 흡착자료와 IAST 예측치의 차이를 $R^2$ 및 SSE 값으로 판단하였다. 결과적으로 분급되지 않은 진주층에 대한 R6G와 RB의 경쟁흡착의 경우에는 IAST 예측치는 실험값과 잘 일치하고 있으나, 분말상 진주층의 경우, 높은 농도에서의 RB는 실험치와 예측치가 일치하고 있지 않음을 알 수 있었다. 분급된 진주층의 경우에도 R6G/RB, R6G/MB, MB/RB에서 이성분계 혼합용액의 이성분 경쟁흡착에서 R6G/RB의 경우에만 RB는 잘 일치하지 않음을 확인되었다. 삼성분계의 경우에도 RB를 제외하고는 실험치와 예측치가 잘 일치하고 있었다.

N-hexadecay-L-proline이 코팅된 역상 원심 액체크로마토그래피에 의한 아미노산 이성질체의 분리 (Centrifugal Liquid Chromatography with Application of the N-hexadecyl-L-proline Coated Reversed Phase for Separation of amino Acid Enantiomers)

  • 이선행;오대섭;이해운
    • 대한화학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.849-856
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    • 1992
  • 간단하고, 경제적이고, 다양한 응용이 가능한 시스템을 이용하여 거울상 이성질체를 분리 및 분취하였다. 소수성 아미노산 이성질체를 N-hexadecyl-L-proline이 코팅된 역상 원심 액체크로마토그래피로써 분리, 분취하였다. 아미노산 이성질체의 용리 및 분리에 영향을 주는 구리(Ⅱ) 농도, pH, 이동상의 유기용매 종류 및 농도, 원심 액체크로마토그래피의 원형 컬럼의 회전속도 등에 대하여 연구하였다. 수 mg의 소수성 아미노산을 분취하였다. 모든 다른 아미노산을 분리 및 분취하려면, 다양한 코팅 리간드에 대하여 연구하여야 한다.

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풋감과 감태의 이성분 복합염료 제조와 섬유 염색성 고찰 (Preparing Bi-component Dye of Unripe Diospyros kaki THUNB. Fruit and Ecklonia cava and Investigating Its Dyeing Propeties on Fabric)

  • 바드마얌보 사르만다희;김춘정;이은주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.525-531
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    • 2018
  • 본 연구는 우리나라 대표적인 전통 천연염색 기술인 풋감 염색의 단점인 뻣뻣한 촉감을 개선하고 천연자원을 효율적으로 활용하기 위하여 갈조류 감태와의 이성분 복합염료를 제조하여 염색성을 타진하고자 하였다. 풋감과 감태로 각 단일염료를 제조하고 단일염료 간의 혼합 비율을 달리한 동시 일욕염색을 실시한 결과, 전통 풋감 염색직물과의 색채의 차이가 허용 가능하고 염색 직물의 강연성이 가장 낮아져서 촉감의 개선이 기대되는 최적의 감태 혼합비율은 6%로 판단하였다. 이 혼합 비율로 풋감과 감태의 단일 염료를 혼합하여 열수추출과 필터링을 거쳐 동결건조시킨 이성분 복합염료를 제조하여, 염료의 입자 크기가 각 단일염료보다 미세하며, 풋감의 기능성 성분인 카테킨 함량이 유지됨을 확인하였다. 또한 이성분 복합염료로 염색한 면직물은 일욕염색 직물보다 전통 풋감 단일염색 직물과의 색차가 더 적어서 전통 풋감 염색과 시각적으로 차이가 없었으며, 강연성이 더 낮아져서 뻣뻣한 촉감이 완화되는 것으로 사료되었다. 따라서 풋감/감태의 이성분 복합염료는 풋감을 이용한 전통 천연염색 제품의 촉감을 개선할 뿐 아니라, 천연자원을 효율적으로 활용하는 데에 도움이 될 것으로 기대된다.

이성분 나노에멀전 유체의 분산안정성 및 흡수성능 촉진실험 (Evaluation of Dispersion Stability and Absorption Performance Enhancement of Binary Nanoemulsion Fluids)

  • 이진기;김영진;신명철;김세원;강용태
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.895-900
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    • 2012
  • 본 논문에서는 암모니아/물 흡수식 시스템의 흡수성능 촉진에 대한 나노액적의 영향을 파악하고 흡수성능과 분산안정성의 상관관계를 규명함으로써 흡수식 시스템에 대한 이성분 나노에멀전유체의 적용가능성을 제시하고자 한다. 이성분 나노에멀전 유체는 암모니아/물 용액을 모유체로 하며, N-decane 오일을 모유체에 분산시키기 위하여 $C_{12}E_4$와 Tween20을 첨가제로 사용하였다. 이성분 나노에멀전유체의 안정적인 분산을 위하여 교반과정과 초음파 처리과정을 거쳤으며, 이렇게 분산된 유체는 입도측정과 틴들현상 분석을 통해 분산안정성 평가를 수행하였다. 그 결과, 이성분 나노에멀전 유체의 흡수성능 및 열전달 성능에 대한 분산안정성의 영향 및 흡수식 시스템으로의 적용가능성을 확인하였다.