• 제목/요약/키워드: Desorption Parameters

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오염물질에 대한 입상 활성탄의 흡·탈착 모델링 (Adsorption-Desorption Modeling of Pollutants on Granular Activated Carbon)

  • 왕창근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.279-285
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    • 1993
  • 여러 오염물질 사이의 흡착 경쟁, 평형, 물질확산의 상호 연관성을 이해하는 것은 효율적인 활성탄 흡착탑 설계 및 운전을 위하여 중요하다. 흡착탑내에서의 오염물질의 확산 및 흡착 현상을 동역학적 및 수학적으로 예측하기 위하여 "Micro-Diameter-Depth Adsorption System" Technique을 개발하여 평형 및 물질확산 계수들을 측정하였다. 활성탄 입자의 외부 "Film Transfer"와 입자 내부에서의 "Surface Diffusion"을 고려한 오염 물질 사이의 흡착경쟁, 탈착, Chromatographic Displacement Effect 등을 Homogeneous Surface Diffusion Model(HSDM)을 이용하여 예측했다. p-Chlorophenol(PCP)/p-Nitrophenol(PNP)의 Breakthrough Curve에서 PCP는 PNP에 의해 Displace되는 현상을 볼 수 있었으며 HSDM은 이를 잘 예측하였다. Dodecylbenzenesulfonate (DBS)는 흡착된 DBS의 일부분이 비가역적 흡착반응을 보인다는 가정하에서 HSDM에 의해 잘 예측될 수 있었다.

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Atrazine의 토양 흡착 및 탈착에 미치는 접촉시간의 영향 (Aging Effects on Sorption and Desorption of Atrazine in Soils)

  • 박정훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권1호
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    • pp.26-34
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    • 2005
  • 토양과 유기화합물의 접촉시간은 흡착과 탈착의 특성에 영향을 미치는 중요한 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 atrazine의 토양 흡착과 탈착에 미치는 접촉시간의 영향을 연구하였다. 등온 흡착실험을 수행하여 토양과 수용액 사이의 분배계수를 구하였고, 탈착에 대한 동력학 실험을 수행하고 three-site desorption모델을 이용, 회기분석 하여 탈착속도 계수들을 추산하였다. atrazine과 토양의 접촉시간은 2일에서부터 8개월까지 변화시켰다. 2일 흡착에 대한 atrazine의 흡착등온 곡선은 거의 선형이었고$(r^2>0.97)$, 흡착분배계수는 토양의 유기탄소 함량과 강한 양의 상관관계를 가졌으며 사용한 모든 토양에서 접촉시간이 길어질수록 증가하였다. 흡착곡선에서의 비선형성은 Houghton muck토양을 제외하고는 접촉시간에 따라 증가하지 않았다. 탈착실험 분석으로부터 접촉시간이 증가함에 따라 equilibrium site분율은 감소하고 non-desorbable site 분율은 증가함을 알 수 있었다. 사용한 모든 토양에서 토양유기탄소 함량으로 표준화한 경우 desorbable sites 에서의 atrazine농도는 접촉시간에 따라 비교적 일정한 것에 비해 non-desorbable site에서의 atrazine농도는 접촉시간이 증가함에 따라 증가하였다.

Sargassum horneri를 이용한 $Pb^{2+}$$Cr^{3+}$ 생체흡착 (Biosorption of $Pb^{2+}$ and $Cr^{3+}$ by using Sargassum hornei)

  • 서근학;안갑환;조문철
    • 한국환경과학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.387-391
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    • 1999
  • $Pb^{2+}$ and $Cr^{3+}$ uptake capacity by Sargassum horneri was 185.5 mg $Pb^{2+}$/g biomass and 102.6 mg $Cr^{3+}$/g biomass, respectively. An adsorption equilibria were reached within about 0.5 hr for $Pb^{2+}$ and 1 hr for $Cr^{3+}$. The adsorption parameters for $Pb^{2+}$ and $Cr^{3+}$ were determined according to Langmuir and Freundlich model. With an increase in pH values of 2 to 5, $Pb^{2+}$ uptake was increased, however $Cr^{3+}$ uptake jwas constant. The selectivity of mixture solution showed the uptake order of $Pb^{2+}$>$Cu^{2+}$>$Cr^{3+}$>$Cd^{2+}$. $Pb^{2+}$ and $Cr^{3+}$ adsorbed by S. horneri could be recovered from 0.1M HCl, 0.1M ${HNO}_3$ and 0.1M EDTA by desorption process, and the efficiency of $Pb^{2+}$ desorption was above 98%, whereas the efficiency of $Cr^{3+}$ desorption was below 34%.

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모자반(Sargassum thunbergii)을 이용한 Pb 및 Cr 제거 (Biosorption of Pb and Cr by Using Sargassum thunbergii)

  • 조문철;안갑환;서근학
    • 한국수산과학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.153-157
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    • 2005
  • The biosorption of Pb and Cr by Sargassum thunbergii was investigated in a batch conditions. The Pb and Cr uptake capacity of Sargassum thunbergii was 232.5 mg Pb/g biomass and 91.6 mg Cr/g biomass, respectively. An adsorption equilibria was reached within about 0.5 hr for both the Pb and the Cr. The adsorption parameters for both the Pb and the Cr were determined according to the Langmuir and Freundlich model. With increasing pH values, more negative sites are becoming available for the adsorption of Pb and Cr. The selectivity of mixture solution showed an uptake order of Pb>Cu>Cr>Cd. Pb and Cr adsorbed by S. thunbergii could be recovered ken 0.1 M HCl, 0.1 M $HNO_3$ and 0.1M EDTA by a desorption process, and the efficiency of Pb desorption was above $95.8\%$, whereas the efficiency of the Cr desorption was below $50.7\%$.

Fabrication of In-needle Microextraction Device Using Nichrome Wire Coated with Poly(ethylene glycol) and Poly(dimethylsiloxane) for Determination of Volatile Compounds in Lavender Oils

  • Lee, Eun Ji;Lee, Dong-Sun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권1호
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    • pp.211-217
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    • 2014
  • A new needle-based device for headspace wire coated in-needle microextraction (HS-WC-INME) was fabricated using a nichrome wire coated with poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(dimethylsiloxane) (PDMS) mixture. The proposed needle device was applied for the determination of volatile compounds in lavender and lavandin essential oils by gas chromatography. Fundamental parameters such as needle design, conditions of extraction and desorption were optimized along with the validation of the extraction and desorption efficiency. The optimal conditions were 30 min extraction at $50^{\circ}C$ and 2 min desorption at $240^{\circ}C$. The calibration curves showed good linearity with the suitable values of the coefficients of determination ($r^2$) greater than 0.99. The limits of detection for linalyl acetate, ${\beta}$-caryophyllene, linalool and (+)-limonene were 7.15, 9.04, 10.79 and 22.26 ng, respectively. Analytical recoveries were acceptable in the test samples, varying from 86.7% to 108.0%. The values of relative standard deviations for run to run showed range less than 0.9% while 3.9% through 7.2% for needle to needle. The proposed PEG-PDMS coating could be more suitable than PDMS coating to extract particular polar groups such as alcohols.

Handspace Solid Phase Microextraction 방법에 의한 HANs 분석에 관한 연구 (Analysis of Haloacetonitriles in Drinking Water Using Headspace-SPME Technique with GC-MS)

  • 조덕희
    • 상하수도학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.628-637
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    • 2004
  • In many drinking water treatment plants, chlorination process is one of the main techniques used for the disinfection of water. This disinfecting treatment leads to the formation of disinfection by-products (DBPs) such as haloacetonitriles (HANs), trihalomethanes (THMs), haloacetic acids (HAAs). In this study, headspace-solid phase microextraction (HS- SPME) technique was applied for the analysis of HANs in drinking water. The effects of experimental parameters such as selection of SPME fiber, the addition of salts, magnetic stirring, extraction temperature, extraction time and desorption time on the analysis were investigated. Analytical parameters such as linearity, repeatability and detection limits were also evaluated. The $50/30{\mu}m$-divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane fiber, extraction time of 30 minutes, extraction temperature of $20^{\circ}C$ and desorption time of 1 minute at $260^{\circ}C$ were the optimal experimental conditions for the analysis of HANs. The correlation coefficients ($r^2$) for HANs was 0.9979~0.9991, respectively. The relative standard deviations (%RSD) for HANs was 2.3~7.6%, respectively. Detection limits (LDs) for HANs was $0.01{\sim}0.5{\mu}g/L$, respectively.

천연 고령토의 폐수 중 납 흡착에 관한 연구 (A Study on Adsorption of Lead(II) in Wastewater Using Natural Kaolinite)

  • 이종은
    • 한국환경보건학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.77-86
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    • 1995
  • Lead(II) removal efficiency by natural kaolinite was investigated through laboratory experiments. This study was conducted in two phases-sorption and desorption. In the adsorption study, the influence of sorption kinetics and sorption isotherm and various parameters such as pH, temperature, coexisting other heavy metal ions on the lead adsorption was investigated. And desorption study was carried out in order to find the re-usability of kaolinite as an adsorbent. The results of the study are as follows. 1. Sorption kinetics was investigated under the condition of 2.5 mg/l adsorbent concentration, pH 6.5$\pm$0.05, temperature $30\pm 0.5\circ$C, initial lead(II) concentration 25 mg/l. Adsorption rate was initially rapid and the extent of adsorption arrived at adsorption equilibrium with 73% adsorption efficiency in an hour. 2. The sorption isotherm experiment was made with different initial lead(II) concentration. A linearized Freundlich equation was used to fit the acquired experimental data. As a result, Freundlich constants, the sorption intensity (1/n) was 0.47 and the measure of sorption (k) was 2.44. So, it was concluded that sorption of lead(II) by kaolinite is effective. 3. The effect of pH on lead(II) sorption by kaolinite shows that at a pH of 3, only 6% of the total lead(II) was adsorbed and at a pH 9, 97% of the lead(II) was removed. And the effect of temperature on lead(II) sorption by kaolinite shows that as the temperature increased, the amount of lead(II) sorption per unit weight of kaolinite increased. But the effect was minor (p<0.05). 4. Sorption isotherm of lead coexisting cadmium (II) or zinc (II) was lower than that of lead itself. It was caused by the result of competitive sorption to adsorption site. And there was no difference between the sorption isotherm of cadmium and zinc. 5. In desorption studies, only 5.12% desorption took place in distilled water, while 52.08% in 0.1 N hydrochloric acid. Consequently used kaolinite could be regenerated by hydrochoric acid.

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탈착 등온식을 이용한 토양 중 인산 완충력 측정 (Measurement of Phosphorus Buffering Power in Various Soils using Desorption Isotherm)

  • 이진호;제임스 두리틀
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.220-227
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    • 2004
  • 인산은 식물 영양 물질과 환경 오염원으로 대비되는 불질이의로, 인산의 탈착 반응에 대한 연구는 농업과 환경에 관련된 토양 중에서 인산의 작용기작을 이해하기 위하여 필수적이다. 본 연구는 인산 탈착 유효량(Q)과 가용량(I)의 매개 변수($Q_{max}$$I_0$)와 관련된 인산 완충력을 측정하고, 그 매개 변수와 토양 특성간의 상관관계에 대한 특징을 조사하였다. 토양은 인산 무처리 표본과 $KH_2PO_4$ 용액을 사용하여 $100mg\;P\;kg^{-1}$의 농토를 처리한 표본을 이용하였다. 인산 탈착 Q/I 곡선은 음이온교환수지비즈법을 사용하여 얻었고, 실험 방정식 ($Q=aI^{-1}+bIn(I+1)+c$)을 이용하여 탈착 곡선을 설명하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 (${\g}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산 처리 유무와 관계 없이 인산 탈착 Q/I 곡선은 특징적인 오목형 곡선 형태를 보였으나, 유효 인산 함량이 낮은 토양 (${\lt}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산의 추가 처리 없이는 오목형 인산 탈착 Q/I 곡선을 얻을 수 없었다. 인산 추가 처리 시, 고형의 불안정 결합형 인산량$Q_{max}$)과 용액 내 인산량($I_0$)은 증가하였으나, $Q_{max}$$I_0$의 비율은 감소하였다. 그로 인하여, 인산의 완충력($|BP_0|$)을 나타내는 인산 탈차 Q/I 곡선의 경사가 감소하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 중 인산 무처러 표본의 인산 완충력($|BP_0|$)은 $48\;61L\;kg^{-1}$ 인산 추가 처리 표본의 인산 완충력은 $18\;44L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 실험에 사용된 모든 토양에 인산을 추가 처리한 후 나타난 인산 완충력은 $14\;79L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 또한 $Q_{max}$ 계수는 $71.4\;173.1mg\;P\;kg^{-1}$, $I_0$ 계수는 $0.98\;3.72mg\;P\;L^{-1}$ 사이에서 다양하게 나타났다. 인산 완충력을 지배하는 $Q_{max}$$I_0$, 계수는 토양 특성 중 하나의 특정 인자와 관련된 것으로는 볼 수 없었다. 그러나, 이들 계수는 토양 pH, 점토함량, 유기물함량 빛 석회함유 여부와 복잡하게 관련되어 있다. 또한, 토양으로부터 인산의 방출 활성은 처리된 인산의 천연 불안정 인산의 탈착성에 현저히 의존하였다.

해조류, Sargassum sagamianum을 이용한 Pb 흡착 및 탈착 (Biosorption and Desorption of Pb by Using Sargassum sagamianum)

  • 서근학;안갑환;공인수
    • KSBB Journal
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    • 제14권5호
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    • pp.611-615
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    • 1999
  • 우리나라 인근 해역에서 가장 쉽게 채취할 수 있는 해조류 중의 하나인 S. sagamianum을 이용한 Pb의 생체흡착 실험을 수행하였다. Pb는 1시간 내에 흡착 평형에 도달하였으며, Pb의 평형흡착량은 각각 224.5 mg Pb/g biomass 였다. Pb 흡착시에 경금속인 Ca 및 Mg가 500 mg/L 이하로 존재할 때 Ca는 약간 흡착되었으나 Mg는 전혀 흡착되지 않아 Pb만을 선택적으로 제거하는 것이 가능하였다. Pb 흡착 후에 0.1M HCl, 0.1M HNO$_3$,0.1M EDTA 및 0.1 M NaOH를 이용하여 탈착 실험을 수행하고 다시 재흡착을 시키는 과정을 6회 반복한 결과, 탈착율은 EDTA가 100%로 가장 높았으나, S. sagamianum의 재생성을 고려해 볼 때 HNO$_3$및 HCl가 효과적인 탈착 용액인 것으로 사료되었다. 특히 HNO$_3$를 이용하였을 때 Pb의 누적흡착량이 736.8 mg/g biomass로서 가장 높은 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 부터 S. sagamianum 은 매우 우수한 생체흡착제로 연속공정에 사용이 가능할 것으로 사료되었다.

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