• 제목/요약/키워드: 탄산평형

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강원도 지역 탄산용출수에 대한 심부온도 및 심부환경의 추정 (Estimation of reservoir temperatures and subsurface environments for $CO_2-rich$ springs in Kangwon Province)

  • 최현수;고용권;윤성택;배대석
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.520-523
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    • 2003
  • 강원도 지역의 대표적인 탄산용출수에 대한 수리지구화학적 연구를 통하여 심부 지열 저장지의 온도와 심부환경을 추정하였다. 탄산용출수는 공통적으로 약산성의 pH와 높은 이온함량으로 특징되지만, 화학적으로는 Na-HCO$_3$형, Ca-Na-HCO$_3$형, 그리고 Ca-HCO$_3$형으로 뚜렷이 구분된다. 심부에서 생성된 탄산용출수가 지표로 상승하는 도중에 수반된 지표수 혼합차이로 인해 이런 화학조성의 차이가 유발된 것으로 판단된다. Na-HCO$_3$형 탄산수는 화학 조성상 ‘mature water’의 특징을 보여주는 반면, 다른 두 유형의 탄산수들은 ‘immature water’에 해당하였다. Na-HCO$_3$ 형 탄산수에 대하여 실리카, Na-K 및 Na-K-Ca 지온계를 적용한 결과, 약 l15-157도의 심부저장지 온도가 산출되었으며, 이 결과는 다성분 평형계를 이용한 추정 온도 (약 140-160도)와도 잘 일치하였다. 반면, Ca-HCO$_3$ 형 탄산수들은 지표수와의 혼합 때문에 상대적으로 낮고 넓은 범위의 추정 온도 (약 60-130도)를 나타내었다. 따라서 연구지역 내 탄산용출수의 심부저장지 온도는 Na-HCO$_3$형에 대해서만 타당하게 적용될 수 있으며, 약 140-160도일 것으로 추정된다.

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Working partial pressure of $CO_2$ gas in aqueous solution

  • Kim Dong-Su
    • 자원리싸이클링
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    • 제14권4호
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    • pp.47-52
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    • 2005
  • 수용액에서 탄산계 이온종들은 알칼리도, 완충 용량, 생물학적 생산지수 등과 같은 물의 여러 화학적 성질들을 결정하는데 있어 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 화학종들은 또한 수계에서 고체, 액체, 그리고 기체 상태 등으로 변화하며 반응을 하는 특성을 지니고 있다. 고체상이 없는 상황에서 탄산계 이온종들의 총량과 각 이온종들의 상대량은 대기에서의 이산화탄소의 분압에 의해 결정되며 이는 또한 수계의 제반 성질에 직접적인 영향을 미치게 된다. 수환경에서 진행되는 정수, 혹은 폐수 처리 공정, 폐기물 처리공정, 그리고 폐기물의 재활용과 관련된 공정들에 있어 공정의 최적화를 위해서는 수환경의 특성을 파악하는 것이 매우 중요하며 이러한 수환경의 특성에 가장 크게 영향을 미치는 요소들 가운데 하나가 탄산계 이온종들이다. 대기에서의 이산화탄소의 분압과 물의 화학적 성질, 특히 pH와의 근본적인 연관성을 이해하기 위해 물과 접촉한 상태의 드라이아이스로부터 발생하는 순수한 이산화탄소의 활성 분압을 수계에서의 평형론에 근거하여 계산하였다. 탄산의 해리와 관련된 평형상수들을 van't Hoff식에 의해 결정하였으며 평형계산의 결과를 입증하기 위해 pH 에 따른 탄산계 이온종들의 분배 곡선을 작성하였다. 계산된 이산화탄소 기체의 활성 분압은 수용액에서의 탄산계 이온종들의 농도의 함수인 것으로 나타났으며 수용액에서 일어나는 반응들의 체계적 이해를 위해서는 수용액과 접해있는 이산화탄소 등과 같은 기체의 활성 분압에 대한 선행 계산이 필요한 것으로 파악되었다.

MBL 실험 결과를 토대로 한 과학적으로 논의 되고 있는 화합물의 고등학교 과학 교과서 기술 분석: 이산화탄소 수용액과 탄산 수용액의 경우 (Analysis of High School Science Textual Descriptions of Scientifically Debatable Compounds According to the Experimental Results by MBL: A Case Study of Carbonic Acid in Water and Aqueous Solution of Carbon Dioxide)

  • 정지영;민경진;채희권
    • 대한화학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.479-486
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 과학적으로 논의가 되고 있는 탄산에 대한 고등학교 과학 교과서의 기술을 살펴보고 '탄산 용액'의 물리적인 특성을 MBL 기구를 이용하여 측정하고 교과서 자료와 비교하는 것이다. 네 가지 서로 다른 이산화탄소 수용액을 준비하여 분석하였다: 공기 중에 자연스럽게 노출된 수용액, 드라이아이스를 녹인 용액, $CO_2$ 버블링 용액 및 상업용 탄산수. 실험결과 이들 4가지 용액의 pH와 전기전도도는 각각 3.85 ~ 5.66 및 0.21 ~ 272.1 ${\mu}S$/cm의 범주에 있다는 것을 밝혔다. 이중에서 $CO_2$ 버블링 용액의 평형상수($K_{a1}$)를 $5.7{\times}10^{-7}$으로 추산할 수 있는데 이것은 교과서에 기재되어 있는 탄산의 $4.3{\times}10^{-7}$과 실험오차 범위 안에서 비교할 수 있는 수치이므로 교과서 화합물이 순수 탄산이 아니라 수화된 이산화탄소와 탄산의 평형 혼합물을 의미한다. 한편 교과서 분석에 의하면 대부분의 고등학교 교과서가 탄산을 약산과 혈액의 완충용액의 예로 많이 들고 있지만 탄산과 이산화탄소 수용액을 구별한 고등학교 교과서는 없었다. 하지만 단 한 교과서에서 두 화학종을 화학식에 병기하였다.

생석회 탄산화를 위한 회전로 배가스 재순환이 연소 및 NOx 발생양에 미치는 영향 (Effect of Recirculation of Rotary Kiln Exhaust Gas for the Carbonation of Lime on the Combustion Conditions and the Amounts of NOx)

  • 이만승;이시형
    • 자원리싸이클링
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    • 제12권1호
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    • pp.41-47
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    • 2003
  • 대기에 방치된 생석회의 상온에서 내수화성을 향상시키기 위해 생석회의 탄산화반응과 수화반응실험을 수행하였다. 제강공정에서 사용시까지 수화반응을 억제시키기 위해서는 생석회 표면을 약 6%정도 탄산화시킬 필요가 있었다. 생석회의 탄산화를 위한 회전로 배가스 재순환이 평형연소온도 및 NOx농도에 미치는 영향을 열역학적으로 계산한 결과, 배가스 부피 백분율이 증가함에 따라 연소온도와 NOx농도는 감소하였다.

탄산칼륨 존재하에서 사염화규소를 이용한 알코올의 염소화반응 (Chlorination of Alcohols Using Potassium Carbonate and Silicon Tetrachloride)

  • 하동수;김형애
    • 대한화학회지
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    • 제41권10호
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    • pp.535-540
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    • 1997
  • 탄산칼륨 존재하에서 사염화규소는 1차, 2차, 3차 및 벤질알코올 유도체 뿐 만 아니라 시클로헥산올과 같은 고리형 알코올, 알릴 알코올등의 염소화반응에 효과적임을 알 수 있었다. 탄산칼륨이 사염화규소의 반응성이 큰 규소-염소 결합과 반응하여 생성될 수 있는 불안정한 중간체인 Trichlorosilyloxy carbonylchloride 혹은 최종적으로 평형농도 만큼 소량씩 생성되리라 예상되는 Phosgene은 모두 반응메카니즘적으로 알코올의 염소화반응에 관여할 수 있음을 알았다.

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초임계 추출에 의한 정어리에서 Eicosapentaenoic Acid의 추출 및 분리 (Extraction and Separation of Eicosapentaenoic Acid from Sardine by using Supercritical $CO_2$ Extraction)

  • 이병호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.629-635
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    • 1993
  • 정어리 유(油)를 추출 분리하기 위하여 초임계 탄산가스를 용매로하여 추출을 시도하였다. 초임계 탄산가스의 추출조에서의 조건은 추출압력은 5,000~8,000psig. 추출온도는 50~$80^{\circ}C$로 하였을때 탄산가스의 흐름과 확산이 좋았다. 그러므로 평형 용해도는 가스의 유속이 높을때 추출조에서 쉽게 일어난다. 이러한 추출조건하에서 온도 $60^{\circ}C$, 압력 6,000psig. 일때 추출효과가 가장 좋았다. 초임계탄산가스를 추출된 정어리 유는 핵산으로 추출한 것보다 색소가 약하고 냄새도 적었으며 인의 함량은 낮았다. 추출장치에서 분획한 결과 eicosapentaenoic acid($C_{20-5}$)가 90.5%까지 분리되었다.

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생체전기현상 (Bioelectric Phenomena)

  • 이경중;윤형로
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.5-11
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    • 2004
  • 생체 시스템은 수많은 세포들로 구성되어 있다. 일반적으로 세포막은 단백질과 지방의 혼합체로 구성되어 있으며 두께는 7.5-10nm 정도이다. 단백질은 지방과 함께 세포막을 통한 물질의 이동을 제어하는 역할을 한다. 특히 지방층은 지방에 잘 용해되는 산소나 탄산가스 등은 잘 통과시키지만, 지방에 잘 용해되지 않는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 글루코스, 아미노산 등은 지방층 내부에 삽입되어 있는 단백질에 의해 조절된다.(중략)

상수도관 부식방지를 위한 CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential) 산정 프로그램 개발 (Development of CCPP(Calcium Carbonate Precipitation Potential) calculating program for corrosion control of drinking water distribution system)

  • 황병기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.170-175
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    • 2008
  • 본 연구에서는 상수도관의 부식방지를 위해 관망 내부에서 탄산칼슘의 침전 및 용해 여부를 판단할 수 있는 지표인 CCPP를 산정할 수 있는 프로그램을 개발하였다. CCPP 산정은 9단계 절차를 통하여 이루어지며, 평형상태의 pH를 가정하고 결정 식의 왼쪽 항의 합과 오른 쪽 항의 합이 오차의 범위에서 유사한 값을 주도록 반복계산을 수행하고, 다음 단계에서 초기 및 평형상태의 알칼리도를 대입하여 CCPP를 구한다. 프로그램 개발은 계산을 위해 포트란 언어를, 결과 값을 그래프로 표현하여 쉽게 판단할 수 있도록 비쥬얼베이직 언어를 사용하였다. 개발된 프로그램을 적용하여 한강 수계 Y정수사업소의 수질을 평가한 결과, 탄산칼슘의 불포화 상태가 심한 수질로 판명되어 부식성이 높은 것으로 평가되었다.

이차전지 폐액으로부터 D2EHPA + TBP solvent를 활용한 탄산리튬 제조기술 (High-purity Lithium Carbonate Manufacturing Technology from the Secondary Battery Recycling Waste using D2EHPA + TBP Solvent)

  • 센디팍;양희열;홍세철
    • 자원리싸이클링
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    • 제32권1호
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    • pp.21-32
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    • 2023
  • 리튬이온 배터리(LIB) 제조를 위한 리튬의 사용이 점차 증가함에 따라 그에 따라 발생되는 리튬이온배터리 폐기가 증가될 것으로 사료된다. 이에 따라 폐배터리를 재활용을 하기위한 용매 추출을 통한 재활용에 대한 활발한 연구가 니켈, 코발트 및 망간과 같은 유가금속을 제거한 후 얻은 폐 용액에서 리튬의 회수가 중요하다. 본 연구에서는 폐이차전지 재활용공정 후 발생되는 폐액에서 리튬을 회수하기위해 추출제 Di-(2-ethylhexyl) hosphoricacid(D2EHPA)와 등유의 개질제 Tri-n-butyphosphate(TBP)를 선택적으로 혼합하여 추출조건을 최적화하였다. 폐액에는 리튬과 고농도의 나트륨(Li+ = 0.5% ~ 1%, Na+ = 3 ~ 6.5%)을 함유하고 있었으며, 리튬의 추출은 유기용매의 다른 구성에서 최종적으로 20% D2EHPA + 20% TBP + 60% 등유로 구성된 유기용매에서 효과적인 추출을 조건을 확립하였다. NaOH의 비누화를 이용한 SX 시스템에서는 평형 pH 4~4.5에서 유기 대 수성(O/A)이 5일 때 약 95% 이상의 리튬이 선택적으로 추출되는 것을 확인하였다. 적은 양의 나트륨으로 염화리튬에서 탄산리튬 분말을 얻기 위해 고순도 중탄산암모늄을 처리하였다. 최종적으로 처리된 탄산리튬에 여러번 세수를 통하여 미량의 나트륨을 제거하고 고순도 탄산리튬 분말(순도 99.2%)을 제조하였다. 따라서 본 연구를 통하여 폐이차전지 재활용공정에서 발생되는 폐액을 활용하여 탄산리튬의 효율적인 제조방법을 확인하였다.

반복호흡(反覆呼吸)을 하는 견폐(犬肺)에서의 폐포(肺胞)와 혼합정맥혈액(混合靜脈血液)의 CO2 및 O2 경사도(傾斜度)에 대한 연구(硏究) (Studies of Aleolar-Mixed Venous CO2 and O2 Gradients in the Rebreathing Dog Lung)

  • 유창준
    • 대한수의학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.37-50
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    • 1972
  • 폐포(肺胞) gas와 폐동맥(肺動脈)(혼합정맥혈액(混合靜脈血液))만의 비교실험군(比較實驗郡)에 있어서도 역시(亦是) 탄산(炭酸) gas 장력(張力) 때로는 산소(酸素)까지도 폐포기체(肺胞氣體)의 장력(張力)이 더욱 높았다 (positive ${\Delta}Pco_2$, 및 $Po_2$). ${\Delta}Pco_2$는 산(酸) 또는 bicarbonate 주입(注入)으로 야기 되는 혈장(血漿) pH변화(變化) 및 시간(時間)에 따른 변이성(變異性)이 없이 항상 양성(陽性)을 보였으나, 혈중탄산(血中炭酸) gas장력(張力)의 크기에 비례(比例)하였다. 또 ${\Delta}Pco_2$ 는 혈류량(血流量)의 대소(大少) 및 분포(分布)에 별(別)로 영향 받지 아니하고 혈액내(血液內)에서 탄산(炭酸) gas평형(平衡)의 미달(未達)로부터 오는 것도 아니었으나 탄산탈수효소(炭酸脫水酵素) (carbonic anhydrase) 작용(作用)을 억제(抑制)할 때 증가(增加)되었다. ${\Delta}Po_2$는 더욱 변이성(變異性)이 컸으며 특(特)히 낮은 혈류속도(血流速度)에 있어서는 때때로 negative 현상(現像)을 나타내기도 하였다. ${\Delta}Po_2$도 또한 시간(時間) 및 혈장(血漿) pH 변화(變化)와 무관(無關)하게 독립적(獨立的)인 것이었으나, 탄산(炭酸) gas 장력(張力)의 변화(變化)로 일어나는 결과(結果)와는 반비례(反比例)의 관계(關係)가 있었다. ${\Delta}Po_2$도 gas교환(交換)이 일어날 수 있는 상당한 크기의 압차(壓差)를 주어도 존재(存在)하였고, 탄산(炭酸) gas 반응(反應)의 억제(抑制)에 의(依)하여도 영향받지 아니 하였다.

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