• 제목/요약/키워드: Concentration breakthrough curve

검색결과 62건 처리시간 0.029초

NAPL-물 계면에서 Langmuir형 흡착특성을 보이는 계면추적자(CPC)의 다공성 균질매질내 유동특성 (Transport behavior of a surfactant tracer(CPC) with Langmuir type adsorption isotherm on NAPL-water interface in a homogeneous porous medium)

  • 김헌기;문희수;이상훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제6권2호
    • /
    • pp.3-13
    • /
    • 2001
  • 피흡착체에 대하여 곡선형 흡착등온곡선을 가지는 흡착체가 토양내 수용액상에서 이동할 때 직선형 흡착등온곡선을 가지는 흡착체와 다른 유동특성을 보인다는 사실은 널리 알려져 있다. 그러나 실험적으로 이와 같은 특성이 정밀하게 연구된 바는 그리 많지 않으며 특히 NAPLS(Non-Aqueous Phase Liquids)로서 오염된 지역의 NAPLs의 양과 미시적인 분포를 알아내기 위하여 사용되는 수리지질학적 추적자 기법에 대하여는 거의 실험된 바가 없다. 본 연구는 NAPL과 수용액간의 비계면적을 측정하기 위하여 사용되는 양이온계 계면활성제 (계면추적자), cetylpyridinium chloride (CPC)가 미세한 유리구슬로 충진된 스테인레스 컬럼내부를 통과하며 보이는 파과특성을 분석하였다. 유리구슬의 평균직경은 110$\mu\textrm{m}$였으며, 구슬의 표면은 n-decane의 얇은 막으로서 도포되어 있다. CPC는 유동하며 n-decane과 수용액의 계면에 흡착하게 되며, 실험결과 전형적인 Langmuir type의 흡착 특성을 보이는 것으로 나타났다. 앞부분과 뒷부분의 파과곡선은 각기 현저히 다른 양상을 보이며 이는 흡착등온곡선의 비직선적인 성격때문인 것으로 풀이된다. 또한 CPC의 지체상수는 CPC의 농도와 밀접한 함수관계가 있는 것으로 풀이된다. 또한 CPC의 지체상수는 CPC의 농도와 밀접한 함수관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 컬럼에 투입되는 CPC가 pulse input일 때의 지체상수는 pulse input의 파과곡선상 나타나는 최대농도를 input농도로서 사용한 step input시의 지체상수와 일치하였다. 이 결과는 수리지질학적 특성치를 알아내기 위하여 최근 들어 활발히 개발되고 있는 추적자 기법을 적용하는데 있어서 일반적으로 통용되는 가정을 실험적으로 증명하였다는 데 그 의의가 있다.

  • PDF

복합토양층의 불포화대와 포화대에서 연속주입 추적자시험을 이용한 수리분산특성 연구 (A Study of Hydrodynamic Dispersions in the Unsaturated and the Saturated Zone of a Multi-soil Layer Deposit Using a Continuous Injection Tracer Test)

  • 정상용;강동환;이민희;손주형
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제11권4호
    • /
    • pp.48-56
    • /
    • 2006
  • 여러 개의 층으로 구성된 토양층에서 연속주입 추적자시험을 수행하여, 불포화대와 포화대 구간에서의 수리분산특성 차이를 추적자의 농도이력곡선, 시간에 따른 농도변화 및 농도변화율, 그리고 거리에 따른 농도비 분석을 통해 비교 연구하였다. 연속주입 추적자시험에 의하면, 약 160시간이 경과된 후에 불포화대와 포화대에서 Rhodamine WT 최대농도의 차이는 약 $13{\sim}15$배 정도에 달하였고, 시험시간 대 추적자 농도증가율의 차이는 약 10배 정도로 나타났다. 또한 시간에 따른 추적자 농도이력곡선의 변화와 농도변화율이 불포화대에 비하여 포화대에서 크게 나타났다. 주입공에서의 이격거리에 따른 추적자의 농도비는 포화대 구간에서 더 빠르게 선형적으로 감소하였으며, 그 이후에 농도비가 2배 이하로 완만해 지는데 걸린 시간은 포화대 구간이 더 길었다. 이러한 차이들은 여러 개의 층서로 구성된 토양층의 포화대에서는 지하수가 존재하며, 또한 매질의 불균질성이 크고 투수성이 다양하기 때문에, 비교적 균질한 층서를 이루는 불포화대에 비하여 추적자 용액의 농도는 낮고, 추적자의 확산이 느리게 진행되어진데서 기인하였다. 그리고 포화대 구간에서의 유효공극율은 $10.19{\sim}10.50%$, 종분산지수는 $0.80{\sim}l.98m$, 횡분산지수는 $0.02{\sim}0.04m$의 범위로 산정되었으며, 실내주상시험의 종분산지수와 비교할 때 12배 이상의 규모종속효과가 나타났다.

구조토양에서의 침출수와 잔존수농도의 파과곡선에 관한 비교연구 (COMPARISON OF FLUX AND RESIDENT CONCENTRATION BREAKTHROUGH CURVES IN STRUCTURED SOIL COLUMNS)

  • Kim, Dong-Ju
    • 한국토양환경학회지
    • /
    • 제2권2호
    • /
    • pp.81-94
    • /
    • 1997
  • 오염물질 이동현상 연구에서는 침출수 혹은 잔존수농도 형태가 사용되는데 이의 선택은 모니터링 방법에 의존하게 된다. 파과곡선 실험에서 모니터링 농도 형태에 관한 선택은 임의적이며, 각 농도 형태에서 얻어진 운송 파라미터들은 동등하며 다공성매질의 수리적 특성을 각각 대표하는 것으로 알려져왔다. 그러나, 현장상태의 구조적 발달을 보이는 토양에서는 농도 형태별 운송계수의 동등성이 의문시 된다. 본 연 구에서는 불교란 현장시료(직경 20cm, 높이 20cm)에 대하여 두가지 농도 형태에 의한 파과곡선 실험을 시행하므로써 모니터링 방법에 따른 농도 형태와 그에 따른 운송 파라미터들을 비교분석 하였다. 침출수 농도와 잔존수 농도는 토양상부에서 20cm와 loom 떨어진 지점에서 EC-meter와 TDR 을 이용하여 각각 측정하였다. 연구결과, 침출수 농도는 잔존수 농도보다 첨두농도가 훨씬 높게 그리고 첨두농도의 운송시간이 짧게 나타났음을 알 수 있었다. 따라서 침출수농도곡선으로부터 추정된 운송파 라미터들은 잔존수농도곡선으로부터 추정된 수치들과 상당한 차이를 보였으며 그 차이는 CLT 모델보다 CDE 모델에서 더 크게 나타났다. 특히 CDE 모델에서는 침출수곡선으로부터 도출된 계수값들이 잔존수곡선으로부터 도출된 계수값들보다 훨씬 크게 나타났다. 이는 구조토양내에 존재하고 있는 대공극을 통한 오염물질 우회통과와 평형조건에서의 CDE 모델이 연구대상토양에서의 오염물질 이동현상을 표현하는데 부적합하였기 때문인 것으로 사료된다. 분자 분산에 대한 동수리학적 확산의 비와 Peclet number와의 상관관계를 나타내는 도표영역에서 두가지 농도는 모두 역학적 확산이 오염물질 운송을 좌우하는 영역에 속하였다. 그러나 분자분산은 토양내 대공극부분보다 matrix 부분에서의 오염물질 확산에 더 많은 기여를 하는 것으로 나타났으며 이는 공극유속과 확산계수사이에 존재하는 비선형성에 기인하기 때문인 것으로 사료된다.

  • PDF

생체시료로부터 미량 이부푸로펜의 고상추출에 사용될 흡착제들의 특성 (Characterization of Adsorbents for the Solid-Phase Extraction of Trace Ibuprofen from Biological Samples)

  • 김경례;심원희
    • 약학회지
    • /
    • 제36권6호
    • /
    • pp.563-569
    • /
    • 1992
  • The sorption and desorption properties of four different solid adsorbents were evaluated for the trace enrichment of ibuprofen from biological samples. Chromosorb 107 gave the highest dynamic adsorption coefficient. Among the organic solvents examined, acetone gave the highest desorption coefficient. Using the Chromosorb 107 column, the optimum elution volume of the eluting solvent was evaluated from the breakthrough curve of ibuprofen. The usefulness of Chromosorb 107 as the solid adsorbent and acetone as the eluting solvent was examined for the solid-phase extraction of ibuprofen from serum in the concentration range of $20{\sim}40\;{\mu}g/ml$.

  • PDF

생체시료로부터 미량 크로바잠의 고상추출을 위한 최적화 (Optimization for the Solid-Phase Extraction of Trace Clobazam from Biological Samples)

  • 김경례;김정호;김협;윤혜란
    • 약학회지
    • /
    • 제39권4호
    • /
    • pp.395-400
    • /
    • 1995
  • The sorption and desorption properties of four adsorbents were evaluated for the trace enrichment of clobazam from biological samples. Graphitized carbon black(GCB) gaved the highest dynamic adsorption coefficient. Among the six organic solvents examined, acetone gave the highest desorption coefficient for the clobazam adsorbed on GCB. Using the GCB column, the optimum elution volume of the eluting solvent was evaluated from the on-line monitored breakthrough curve for clobazam. When GCB as the solid adsorbent and acetone as the eluting solvent were used for the solidphase extraction of clobazam from serum, the recoveries were higher than 83% with good reproducibility in the concentration range of 20-50 $\mu\textrm{g}$/ml.

  • PDF

침전법과 흡착법을 이용한 중금속 처리 (Treatment of Heavy Metal Wastewater by Pricipitation and Adsorption)

  • 심순보;이요상
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 1992년도 수공학연구발표회논문집
    • /
    • pp.325-328
    • /
    • 1992
  • The purpose of this research is to develop the technique of heavy metal removal from wastewater. The research is divided into two parts, one part uses complex precipitation and the other uses adsorption. In the first part of the study, humic acid is used as the complex agent, humic acid is a polyelectrolyte with a high complexation affinity. Lead, copper, zinc and cadmium were studied for their complex precipitation efficiencies. In the batch studies, humic acid was effective in removing 100% of the lead and 48.2% of the copper respectively from wastewater without anytreatment. The efficiency of cadmium and zinc, however, was very low. In the second part of the study, wastewater is introduced at the top of a silicagel adsorption column and then bottom effluent concentration is analyzed. The results of the analysis are used to draw a breakthrough curve.

  • PDF

생체시료로 부터 미량 디페닐히단토인의 고상추출에 사용될 흡착제의 특성 (Characterization of Adsorbents for the Solid-Phase Extraction of Trace Diphenylhydantoin from Biological Samples)

  • 김경례;이경원;심원희
    • 약학회지
    • /
    • 제36권2호
    • /
    • pp.120-125
    • /
    • 1992
  • Ths sorption and desorption properties of four different solid adsorbents were evaluated for the trace enrichment of diphenylhydantoin from biological samples. Graphitized carbon black(GCB) gave the highest adsorption coefficient. And among the organic solvents examined, methanol gave the highest desorption coefficient. Using the GCB column, the optimum elution volume of the eluting solvent was evaluated from the breakthrough curve of diphenylhydantoin. The usefulness of GCB as the solid adsorbent was examined for the solid-phase extraction of diphenylhydantoin from serum in the concentration range of $20-50\;{\mu}g/ml$.

  • PDF

김해 딴섬의 고투수성 충적층에서 수렴흐름 추적자시험에 의한 규모종속 수리분산 연구 (The Scale-Dependent Dispersion Through Convergent Flow Tracer Tests in Alluvial Aquifer with High Permeability at the Ttaan isle, Gimhae City)

  • 강동환;심병완;권병혁;김일규
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제12권6호
    • /
    • pp.17-25
    • /
    • 2007
  • 투수성이 높고 대수층의 저유량이 풍부한 강변여과수 개발 예정지역의 충적층에서 시험규모가 2m (IW-1공와 5m (IW-2공)인 경우의 수렴흐름 추적자시험이 수행되었다. 수렴흐름 추적자시험의 양수율은 $2,500m^3/day$ 이었으며, 주입정 (IW-1 및 IW-2공)에 염소이온 5kg을 순간 주입하였다. 염소이온의 농도이력곡선을 작성하여 초기도달시간과 최고농도의 차이를 분석하였으며, 누적질량회수곡선을 통해 양수 후 경과시간에 따른 염소이온의 질량회수율을 분석하였다. 그리고, 염소이온농도 대 누적질량회수율의 이력그래프를 작성하여 누적질량회수율에 따른 염소이온농도의 증가와 감소 변화를 분석하였다. 또한, 염소이온농도의 증가/감소 구간에 대한 선형회귀분석을 수행하여 농도증가율과 감소율의 변화를 파악하였다. 양수정에서 관측된 경과시간별 염소이온농도 자료를 CATTl 코드의 quot;Converging Radial Flow With Instantaneous Injectionquot; 해석법에 적용하여 종분산지수를 추정하였다. 추정된 종분산지수는 양수정과 IW-1공 사이의 충적층에서는 0.4152 m, 양수정과 IW-2공 사이의 충적층에서는 3.2665 m이었다. 양수정에서 이격거리가 멀수록 종분산지수는 증가하였으며, 이격거리에 대한 종분산지수의 비는 각각 0.21과 0.65 정도이었다.

Equilibrium and kinetic studies on the adsorption of copper onto carica papaya leaf powder

  • Varma V., Geetha;Misra, Anil Kumar
    • Membrane and Water Treatment
    • /
    • 제7권5호
    • /
    • pp.403-416
    • /
    • 2016
  • The possibility of using carica papaya leaf powder for removal of copper from wastewater as a low cost adsorbent was explored. Different parameters that affect the adsorption process like initial concentration of metal ion, time of contact, adsorbent quantity and pH were evaluated and the outcome of the study was tested using adsorption isotherm models. A maximum of 90%-94.1% copper removal was possible from wastewater having low concentration of the metal using papaya leaf powder under optimum conditions by conducting experimental studies. The biosorption of copper ion was influenced by pH and outcome of experimental results indicate the optimum pH as 7.0 for maximum copper removal. Copper distribution between the solid and liquid phases in batch studies was described by isotherms like Langmuir adsorption and Freundlich models. The adsorption process was better represented by the Freundlich isotherm model. The maximum adsorption capacity of copper was measured to be 24.51 mg/g through the Langmuir model. Pseudo-second order rate equation was better suited for the adsorption process. A dynamic mode study was also conducted to analyse the ability of papaya leaf powder to remove copper (II) ions from aqueous solution and the breakthrough curve was described by an S profile. Present study revealed that papaya leaf powder can be used for the removal of copper from the wastewater and low cost water treatment techniques can be developed using this adsorbent.

한강수계 내 Melamine 농도검출과 GAC처리에서의 파과모델링 (Melamine Concentration in Han River Basin and the in GAC Column Breakthrough Curve Model)

  • 이상중;이재엽;한인섭
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제33권10호
    • /
    • pp.717-722
    • /
    • 2011
  • 현재, melamine은 레진, 내화제, 접착제, 라미네이트 등 우리 생활에 다양하게 사용되고 있다. 그로 인해 melamine이 포함된 폐수의 수계 유입 또한 증가하고 있다. EU안전지침서의 GHS에는 melamine을 암 유발 가능성이 있는 물질로 구분하고 있다. 하지만 아직까지 melamine에 대한 독성연구는 진행 중이며 어떤 영향을 주는지 아직까지 밝혀진 사실이 적다. 본 연구에서는 한강과 주변하천의 melamine 오염 정도를 HPLC/UV를 이용하여 오염 정도를 파악하였다. 그리고 활성탄을 이용한 흡착실험 및 모델링에 관한 연구를 하였다. 우선 한강수계 중 상대적으로 상류에 있는 팔당댐 근교와 그보다 하류지역인 뚝섬유원지에서 동일한 시료를 3개씩 채수하였고 한강에 유입되는 하천 중 홍릉천, 왕숙천, 청계천에서 동일하게 시료를 채수하여 정제 후 melamine 농도를 측정하였다. 그 결과 팔당댐 근교의 시료에서는 melamine이 검출되지 않았으며 그보다 상대적으로 하류인 뚝섬유원지에서는 $0.312{\mu}g/L$농도가 검출되었다. 왕숙천에는 $0.578{\mu}g/L$로 가장 높았으며 청계천과 홍릉천은 각 $0.197{\mu}g/L$, $0.325{\mu}g/L$로 검출되었다. 전체적으로 낮은 농도지만 대부분의 지점에서 melamine의 검출을 확인할 수 있었다. 1970년대에는 melamine 생산량이 200,000 ton에서 최근에는 1,400,000 ton으로 계속적인 사용의 증가로 수계오염은 심화될 것으로 보인다. 활성탄을 이용한 흡착 실험에서는 활성탄 크기에 따라 melamine흡착에 약간의 차이를 보였으나 파과모델과 어느 정도 일치함을 보였다.