• Applied Biological Chemistry
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• 제47권3호
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• pp.344-350
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• 2004

본 연구는 혼합이온교환수지 캡슐이 수질 모니터링 도구로 활용가능한지를 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 수지의 질소$(NH_4\;^+-N,\;NO_3\;^--N)$와 인산$(PO_4\;^{3-}-P)$에 대한 물리적, 화학적 반응 특성을 구명하고, 현장적용시험을 수행하였다. 실험결과 유속이 증가함에 따라 수지의 이온 흡착량은 감소하였으며, 이온 종류에 따른 흡착량은 $NO_3\;^--N\;>\;NH_4\;^+-N\;>\;PO_4\;^{3-}-P$ 순으로 나타나 수지의 흡착 선택성과 일치하였다. 온도와 시간에 따른 이온의 농도 변화를 일차반응속도모델에 적용하였을 때, 반응비상수$({\kappa})$는 반응온도가 증가함에 따라 증가하였고, 이온의 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 온도가 증가함에 따라 ${\Delta}H^{o\ddag}$값과 ${\Delta}G^{o\ddag}$값은 증가하였으나, $E_a$값과 ${\Delta}S^{o\ddag}$값은 감소하여 열역학 이론과 일치하였다. $E_a$는 $155.38{\sim}682.89\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}H^{o\ddag}$는 $153.03{\sim}680.54\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}S^{o\ddag}$는 $525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1},\;K^{-1}\;{\Delta}G^{o\ddag}$는 $525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1}$의 범위를 나타냈다. 현장적용시험에서 삽입시간과 수지흡착량의 관계는 Langmuir 형태를 따랐으며, 질소는 24시간 경과 후, 인산은 8시간 후에 의사평형에 도달하였다. 따라서 현장에서의 최대 삽입시간은 인산의 평형 도달시간과 하천 내 인산 농도에 의해 결정될 것으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 이온교환수지를 수질 중 질소와 인의 모니터링 도구로 활용할 수 있을 것으로 판단되며, 실제 현장에 활용하기 위해서는 온도, 유속, 삽입시간 등의 인자와 하천수 내 이온조성과의 상관관계에 대한 규명과 경험상수의 도출이 필요할 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제15권3호
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• pp.229-240
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• 1972

토성에 따라 합리적인 PCP시용량을 결정하고 아울러 어독해의 추정으로 무어독 처리방법을 강구하기위한 기초자료를 얻고자 물리 화학적 성질을 달리하는 수종의 충북지방 답토양을 시료로 하여 PCP의 흡착관계를 살펴본바 그 결과는 다음과 같다 1. 토양의 점토함량, 전질소, 유기물, CEC, 치환성염기, 인산흡수계수등과 PCP 흡착과의 사이에는 正의 상관이, pH와는 부(負)의 상관을 보여 주었으나 모두 유의성은 인정되지 않았다. 그러나 점토함량, $H^+$, Mg 및 CEC와 PCP흡착과는 비교적 큰값을 보여주어 주목할만한 일이었다. 2. 토성별로 PCP흡착은 식토>양로>사질양토의 순이었다. 3. $H_2O_2$처리 토양에서의 PCP흡착은 현저하게 저하하지만 그 줄어든 비율은 부식의 함량에 비례하지는 않았다. 4. 치환성 염기처리토양에서의 PCP흡착은 $H^+$-토양>$K^+$-토양>$Na^+$-토양> $Ca^{++}$-토양>$Mg^{++}$-토양의 순이었다. 5. PCP의 흡착관계를 Langmuir's adsorption isotherm과 Freundlicr's adsorption isotherm으로 표현가능하며 이로서 PCP의 최대 흡착량과 결합 energy 및 흡착층(吸着層)의 길이를 산출할수 있었다. 6. 토성별로 PCP 최대흡착량을 보면 식양토는 213.13mg/100gr, 양토는 $97.28{\sim}121.59mg/100gr$, 사양토는 $32.93{\sim}91.74mg/100gr$ 이 었다. 7. 무어독처리를 위한 한계시용량의 혼합토층의 깊이는 진천토양이 0.88cm로 가장 얕은 그리고 내산리 사질양토는 4.29cm로 가장 깊은 혼합시용을 요한다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권7호
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• pp.515-520
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• 2009

본 연구에서는 칼럼실험을 이용하여 알루미늄 철 산화물 동시피복모래에서 박테리아(Bacillus subtilis)의 부착에 산화음 이온(질산염, 탄산염, 인산염)이 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과, 질산염의 경우 피복모래에서의 박테리아 부착은 질산염 이온의 농도변화와 무관하였다. 질산염의 농도가 변화함에 따라(0.1, 1, 10 mM) 질량회수율은 10.9${\pm}$0.2 %로 일정하였다. 탄산염의 경우 농도가 0.1 mM에서 1 mM로 증가함에 따라 질량회수율이 25.6%에서 39.0%로 증가하였고, 인산염의 경우에도 동일한 농도조건에서 50.9%에서 78.9%로 증가하였다. 이러한 현상은 박테리아 부착에 대한 탄산염과 인산염 이온의 방해효과 때문이었다. 반면, 탄산염/인산염의 농도가 1 mM에서 10 mM로 증가함에 따라 질량회수율이 각각 39.0%에서 23.8%로 78.9%에서 52.6%로 감소하였다. 이러한 현상은 탄산염/인산염의 농도증가에 따라 피복모래표면에 흡착되지 않고 수용액상에 존재하는 탄산염이나 인산염 이온이 이온강도를 증가시킴으로써 일어나는 박테리아 부착에 대한 증진효과 때문이었다. 본 실험조건에서 피복모래에서의 박테리아 부착에 미치는 영향은 인산염, 탄산염, 그리고 질산염 중, 인산염이 가장 큰 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제16권4호
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• pp.303-312
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• 2006

상변환과 졸-겔 반응을 동시에 행하는 새로운 제막법으로 나노크기의 $ZrO_2$ 입자가 함유된 비대칭형 PES-$ZrO_2$ 복합 막을 제조하였다. PES-$ZrO_2$ 복합 막 제조의 최적 제막 조건을 복합 막에의 인 흡착실험을 수행하여 인 흡착량이 최대가 되는 조건으로서 결정하였는바, 최적 제막 조건은 캐스팅 용액에 1 mL의 PES 당 0.15 mL의 $Zr(PrO)_4$ 첨가 및 비용매 1 L에 1 mL $Zr(PrO)_4$ 당 30 mL의 $HNO_3$ 촉매를 첨가했을 때 이었다. 복합 막의 단면 구조, 막성능 및 $ZrO_2$ 입자 함유량 변화를 SEM, 순수투과량, TGA, ICP, XRD 및 접촉각 측정을 통해 결정하였는바, 캐스팅 용액에의 $Zr(PrO)_4$ 첨가량이 증가할수록 순수 투과량이 증가하며, $ZrO_2$ 입자 함유량은 1 mL의 PES 당 0.15 mL의 $Zr(PrO)_4$ 첨가했을 때 최대가 되었다. 복합 막의 표면 특성을 친수성으로 개선하기 위하여 인산처리를 하였으며, 인산처리 전후(前後)의 두 종류 PES-$ZrO_2$ 복합 막을 대상으로 한 BSA 용액의 dead-end 한외여과 실험을 수행하여 막오염 형성의 억제 정도를 평가한 결과 인산처리 시킨 복합 막의 경우 투과량과 BSA 배제도 모두 약 40% 정도 증가하였는데 이는 복합 막을 인산처리 시킴으로서 막특성이 친수화 되었기 때문이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 1977

화산회토(火山灰土), 특이산성토(特異酸性土), 퇴화염토등(退化鹽土等) 15개토양(個土壤)에 대(對)하여 $NH_4H_2PO_4$를 사용(使用), 암모늄의 Langmuir 등온흡착(等溫吸着)을 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 암모니움 Langmuir 흡착최대량(吸着最大量)(LAMA)은 2.4me/100g에서 12.3이었고 평균(平均)은 5.3이었으며 30, 60ppm 또는 40과 80ppm의 두 농도(濃度)에서 측정(測定)할 수 있다. 2. LAMA는 토양(土壤)에 따라 두개가 존재하였으며 LAMA의 차이보다 흡착상수(결합에너지)의 차이가 더욱 컸다. 3. LAMA는 CEC의 9.4%에서 72%까지 해당되며 그 평균(平均)은 47%였고 토양(土壤)의 점토함량(粘土含量), CEC, pH, 유기물(有機物), 염기포화도(鹽基飽和度), 인산(燐酸), Ca, Mg, K, Na 어느 것과도 분명(分明)한 경향(傾向)을 보이지 아니하였다. 4. LAMA는 화산회토(火山灰土)를 제외(除外)하면 200ppm에서의 흡착량(吸着量)과 고도(高度)의 유의상관(有意相關)(r=0.951, 1% 유의)을 보이므로 200ppm 단일농도(單一濃度)에서 측정가능(測定可能)하다. 화산회토(火山灰土)는 암모늄 흡착양상(吸着樣相)에 의(依)하여 2군(群)으로 분류(分類)될 수 있다. 5. 암모늄의 흡착양식(吸着樣式)은 토양철(土壤鐵)이나 Al과 동반음(同伴陰) ion이 결합(結合)하고 이 음(陰) ion에 암모늄이 흡착(吸着)하는 것으로 추론(推論)되며 Langmuir 등온흡착모형(等溫吸着模型)의 포장토양(圃場土壤)에의 적용(適用)에 관(關)하여 검토(檢討)하였다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.670-673
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• 2023

수산화인회석은 생체 적합성이 뛰어나 다양한 분야에 활용이 가능하다. 그 중 약물/유전자 전달과 같은 실용적인 생물학적 응용을 수행하기 위해 인산완충식염수(PBS) 용액 속 수산화인회석의 콜로이드 안정성은 특히 중요하다. 본 연구에서는 글리세롤 용액 하에 수산화인회석을 200 ℃로 열처리하여 글리세롤이 흡착된 수산화인회석(Gly-HAP)을 합성하였다. 이를 상온에서 합성한 수산화인회석(RT-HAP) 및 증류수에서 200 ℃로 열처리된 수산화인회석(H₂O-HAP)과 물성 및 콜로이드 안정성을 비교하였다. 증류수와 글리세롤 용액 모두에서 열처리는 수산화인회석의 결정성을 향상시켰다. 하지만 글리세롤에 대한 수산화인회석의 낮은 용해도와 수산화인회석 표면에 글리세롤 분자들의 흡착으로 인해 열처리 과정에서 Gly-HAP의 결정 성장이 제한되었다. 반면에 H₂O-HAP는 초기 결정 크기에 비해 약 4배 성장하였다. RT-HAP 및 H₂O-HAP과 비교하면, Gly-HAP는 PBS 용액에서 콜로이드 안정성이 향상되었으며, 이는 글리세롤이 수산화인회석 표면에 흡착되어 HAP 결정들의 응집을 억제한 것에 기인한다.

• 상하수도학회지
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• 제28권4호
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• pp.453-459
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• 2014

The excessive concentration of phosphorus in the river and reservoir is a deteriorating factor for the eutrophication. The converter slag was used to remove the phosphate from the synthetic wastewater. Influencing factors were studied to remove soluble orthophosphate with the different particle sizes through the batch and the column experiments by continuous flow. Freundlich and Langmuir adsorption isotherm constants were obtained from batch experiments with $PS_A$ and $PS_B$. Freundlich isotherm was fitted better than Langmuir isotherm. Regression coefficient of Freundlich isotherm was 0.95 for $PS_A$ and 0.92 for $PS_B$, respectively. The adsorption kinetics from the batch experiment were revealed that bigger size of convert slag, $PS_A$ can be applied for the higher than 3.5 mg/L of phosphate concentration. The pilot plant of continuous flow was applied in order to evaluate the pH variation, breakthrough points and breakthrough adsorption capacity of phosphate. The variation of pH was decreased through the experimental hours. The breakthrough time was 1,432 and 312 hours to 10 mg/L and 50 mg/L for the influent concentration, respectively. The breakthrough adsorption capacity was 3.54 g/kg for 10 mg/L, and 1.72 g/kg for 50 mg/L as influent phosphate concentration.

• 대한화학회지
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• 제20권6호
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• pp.469-478
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• 1976

국내에서 산출되는 clinoptilolite 시료를 여러 농도의 염산, 황산 및 인산으로 처리하여 흡착특성 및 결정구조의 변화를 조사하였다. 염산으로 처리했을 때, 질소 흡착량은 5배까지, 벤젠 흡착량은 3배까지 증가되나 메탄올 흡착량은 별 변화가 없다. 처리하는 산의 농도가 높아져 알루미늄의 용출이 많아지면, 결정도가 감소되어 흡착량도 줄어든다. 이러한 결과는 세공 입구의 재배열과 양이온 교환에 기인하는 것으로 보인다. 산처리 시료의 벤젠 흡착량으로 부터 천연시료중의 clinoptilolite의 함량을 결정할 수 있으며, 이 방법으로 본 실험에 사용한 시료를 정량한 결과 약 40% clinoptilolite를 포함하고 있었다. 펄스방법과 microcatalytic 반응기를 사용하여 쿠멘크래킹 및 톨루엔 동종간 주고 받기 반응에서의 염산으로 처리한 clinoptilolite의 촉매 특성을 조사하였다. 쿠멘크래킹 반응에서는, 벤젠 흡착량이 최대가 되는 0.5N의 산으로 처리한 시료에서 전화율이 제일 높았다. 전화율은 반응물질의 세공을 통한 확산속도에 따라 결정된다고 본다. 톨루엔의 동종간 주고 받기 반응에서는 같은 경향을 볼 수 있으며 강산점이 있는 시료에서 활성 저하도가 크다. 이 활성저하 현상 때문에 전화율이 최대점은 처리 농도가 1N일 때의 시료로 옮겨졌다. $Ca^{2+}와 La^{3+}$로 양이온을 교환하면 세공구조내에 양이온이 있으므로 유효세공 반경이 줄어들어 촉매활성은 현저히 감소한다.

• 자원환경지질
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• 제31권4호
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• pp.291-296
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• 1998

토양 적철석은 오염물질 및 영양분의 흡착과 미세한 입자들의 입단화 매개체로서 잘 알려져 있다. 미세하게 분말화 시킨 결정질 적철석을 두 사질 양토 (Anahuac and Crowley soils from the Southern Coastal Plain, USA)에 첨가하였을 때 나타나는 물리화학적 특성의 변화를 측정하였다. 적철석을 3% (무게비)까지 첨가하였을 때 토양의 투수율이 증가하였으나 그 이상 양을 첨가하였을 때 감소되었다. 토양의 입단안정도 (AS)는 적철석 첨가에 영향을 받지않았다. 같은 양의 적철석을 Anahuac soil과 Crolwey soil에 첨가하였을 때 높은 유기물의 함량과 낮은 Na 흡착비 (SAR: sodium adsorption ratio)를 가진 Anahuac soil은 Crowley soil에 비해 상대적으로 높은 투수율과 입단안정도를 보여주었다. 두 토양 모두 Zn 흡착은 약간 증가하였으나 인산염 흡착은 영향을 받지않았다.

• 상하수도학회지
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• 제26권6호
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• pp.841-849
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• 2012

The effluent quality of phosphorus is strengthened by the national standard to conserve water resources to lessen the eutrophication threat. The soluble phosphate in the wastewater effluent can be removed using the converter slag as solid waste produced through the steel making process. The experiments for removal efficiencies and removal constants were performed for this research with the artificial wastewater following several different conditions, particle size, phosphate concentration and initial pH. The correlation coefficients of Freundlich adsorption isothem were 0.9505 for $PS_A$, 0.9183 for $PS_B$, respectively. The removal efficiency was 87-94 % for $PS_A$ and 90-96 % for $PS_B$ respectively. The pH of the wastewater was elevated to pH 11.8 for the initial pH 8.5, phosphate removal efficiency was the highest as 84 % ~ 98 %. In case of 10 mg/L of the intial phosphate, the removal efficiency was 96 ~ 98 %. The more initial pH increases, the higher the reaction rate constant is.