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인체유해 중금속이온의 이온교환 크로마토그라피 (Ion-Exchange Chromatography of Some Toxic Heavy Metal Ions)

  • 이대운;유의경
    • 한국해양학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.33-40
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    • 1975
  • 본 연구의 결과를 간단히 요약하면 다음과 같다. 가. KCl수용액에서의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$(200-400메쉬)에 의한 Hg(II), Cd(II) 및 Zn(II)의 흡착메카니즘은 고농도의 KCl수용액에서는 모두 음이온의 MCl$_{4}$ $^{2-}$ 착이온 형성에 의한 흡착이며, 저농도에서는 착이온 안정도상수가 큰 Hg(II) 는 역시 착이온 형성에 의한 흡착인데 비해 Cd(II)와 Zn(II)의 경우는 농도에 따라 다르다. 한편 D값의 크기순위는 HCl메디움에서의 MCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온의 안정도 상수의 크기순위와 일치한다. 나. KCl-Methonol메디움에서의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$수지에 대한 금속이온의 흡착은 메탄올의 농도증가에 따라 증가되는데, 이것은 메탄올 첨가로 인해 수화현상이 약화되어 착이온 형성이 용이해지기 때문이며 착이온을 잘 형성하는 Hg(II)의 경우는 그 증가율이 크지 않았다. 다. 양이온교환 수지 Dowex50W-X$_{8}$ , $K^{+}$column내에서 KCl-H$_{2}$O 및 KCl-MeOH 용리액에 의한 Zn(II), Cd(II) 및 Hg(II)의 융리메카니즘은 역시 금속이온의 MCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온 형성 및 이온쌍 형성의 차이로 용리되는데 그 부피분배 계수의 크기는 Zn(II)>Cd(II)>Hg(II)이며, MeOH의 농도가 증가하면 더욱 빨리 용리되는데 이는 역시 MeOH첨가에 인한 착이온 및 이온쌍 형성이 증대되기 때문이다. 라. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$) 수용액 메디움에서의 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$ 수지에 대한 흡착은 역시 어떤 메디움에서도 Cd(II) 흡착이 제일 크며, 다음이 Zn(II) 이고 착이온을 형성않는 Mg(II)이 제일 작았다. 한편 메디움 종류별 D값의 크기순위는 H$^{+}$>K$^{+}$> $Na^{+}$>NH$_{4}$$^{+}$이였다. 메디움의 종류에 따라 D값의 차이가 나는 것은 금속이온의 착이온 형성과 금속이온의 용액내에서의 이온종의 상태와 관련이 있다고 생각된다. 마. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$)과 MNO$_{3}$ 용리액에 의한 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 용리는 예상한 바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 NH$_{4}$$^{+}$의 경우 Dv값이 제일 작았다. 바. 본 연구의 목적중의 하나인 인체유해 중금속이온인 Hg(II), Cd(II)등이 NaCl같은 염화물이 함유된 시료용액에 공해이온으로 존재할 경우 흡착에 의한 제거가 가능하다. 한편 이같은 중금속이온의 흡착실험은 특히 해수중의 금속이온의 회수연구에도 그 활용이 가능하리라고 믿는다.

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이산화탄소 생광물화 특성 및 슬러지 고화물 적용성 평가 (Assessment for $CO_2$ Biomineralization Characteristics and its Applicability for Solidified Sludge)

  • 민동희;안창민;한지선;윤순욱;전은정;원종철;천승규;김창균
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.812-820
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    • 2011
  • 본 연구는 이산화탄소의 생광물화에 관한 연구로 광물별 생광물화 특성을 알아보기 위하여 CaO, MgO, $SiO_2$ 수용액을 이용하여 bottle test를 진행하였으며, 슬러지 고화물을 이용하여 batch test를 진행하였다. 대상 미생물은 생광물화 관련 미생물 중 Bacillus Megaterium과 Bacillus pasteurii 종을 이용하여 실험을 진행하였다. 단일 수용액을 사용한 실험에서는 CaO, MgO, $SiO_2$에 대해 각각 1.1, 4.0, 0.3 mmol의 이산화탄소 가스가 감소되었다. 혼합 수용액을 사용한 실험에서는 Ca + Mg, Ca + Si, Mg + Si에 대해 각각 2.7, 1.8, 2.3 mmol의 이산화탄소가 감소되었다. 슬러지 고화물을 이용한 batch test의 경우, 슬러지 고화물의 양과 주입된 이산화탄소 가스의 농도에 따라 각각 다른 이산화탄소의 소모를 보였다. XRD 분석 결과, Ca 이온이 존재할 때 $CaCO_3$ (Calcite)가 가장 잘 형성되었으며, SEM 분석 결과, 생광물화 반응 후 대상매체에 단립화된 결정이 더 많이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과 생광물화 기술이 이산화탄소를 저감하기 위한 기술로 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

다양한 농도의 테트라사이클린로 처리된 치근면이 치주인대세포의 증식과 전개에 미치는 영향 (THE EFFECTS OF VARIOUS TETRACYCLINE HCL CONCENTRATION TREATED ROOW SURFACES ON PROLIFERATION AND SPREADING OF PERIODONTAL LIGAMENT CELLS)

  • 정오철;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제24권3호
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    • pp.581-596
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    • 1994
  • 치근활택술만 시행한 군과 치근활택술후 테트라사이클린 25, 50, 75, 100, 150mg/ml 농도로 5분간 처리한 군 사이에 치근면에서의 치주인대세포에 대한 증식 및 전개에 미치는 효과를 비교하기 위해 심한 치주질환으로 이환된 치아를 발치하여 철저한 치근활택술을 시행한 후 치주질환에 이환된 치근면만을 이용하여 치근절편을 제작하였다. 5분간 절편을 각 농도별로 침수시킨 후 세포증식률을 알아보기 위해 각 절편을 24 well 조직배양기에 넣고 $1{\times}10^5$개의 치주인대세포를 가진 배양액 1ml씩을 넣어 6시간동안 배양 후, 새로운 배양기에 옮기고 24, 48, 72시간동안 배양하여 0.05% trypsin/0.02% EDTA로 처리하고 세포를 분리하여 광학위상차현미경을 이용하여 세포수를 측정하고 단위치근면적당 세포수를 계산하였다, 세포증식률의 실험에서는 24, 48, 72시간 모두에서 치근활택술군, 테트라사이클린 25, 150, 50, 75, 100mg/ml 처리군 순으로 세포 수가 증가함을 보였으며 각 군 모두에서도 시간경과에 따라 부착세포수도 증가하는 경향을 보였다. 24시간에서는 치근활택술군과 테트라사이클린 75mg/ml, 100mg/ml 처리군 사이, 48시간에서는 치근활택술군과 테트라사이클린 100mg/ml 처리군 사이, 72시간에서는 치근활택술군과 테트라사이클린 50, 75, 100mg/ml와 테트라사이클린 25mg/ml와 100mg/ml 사이에 통계학적으로 유의성을 보였다(p<0.05). 전반적으로 치근활택술군보다 테트라사이클린으로 처리한 치근면 특히 농도 100mg/ml 처리군에서 좋은 세포증식률을 보였으며 150mg/ml에서는 100mg/ml 처리군에 비해 세포 증식률이 감소하는 경향을 보였다. 주사전자현미경 관찰에서는 세포배양 30분 후에는 치근활택술군에서는 세포외형이 전반적으로 구형을 보이면서 부착된 양상을 보였고 테트라사이클린 처리군에서는 세포질이 방사형으로 약간 확장되고 중간부는 소기포로 덮히고 둥글게 보였다. 세포수에 있어서도 테트라사이클린 처리군이 더 많이 부착되어 있는 양상을 나타내었고 상아세관의 노출도 관찰할 수 있었다. 세포배양 6시간이 경과한 후 세포는 치근활택술군에서는 세포질이 방사형으로 확장되어 보이고, 테트라사이클린 처리군에서는 세포의 변연일부가 함몰되어 극성을 나타내기 시작했다. 세포배양 24시간이 경과한 후 치근활택술군에서는 세포가 뚜렷한 극성을 보이고 테트라사이클린 처리군에서는 조금 더 신장된 방추형을 보였다. 이상의 연구 결과, 치주인대세포의 전개는 치근면을 테트라사이클린으로 처리시 테트라사이클린 l00mg/ml 처리군이 50mg/ml 처리군보다 초기에는 약간 더 진전된 양상을 보였으나 시간이 경과함에 따라 거의 유사하게 나타났으며, 치근활택술군보다는 우수하게 진행되었고, 세포증식률에서는 테트라사이클린 100mg/ml 처리군이 가장 많은 세포수를 보였으므로 임상적용시에는 테트라사이클린 100mg/ml가 적절할 것으로 사료된다.

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