• 제목/요약/키워드: Fe(II) Ion

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FeO/Fe(II) 시스템에서 TCE의 제거 특성 (Characteristics of the TCE removal in FeO/Fe(II) System)

  • 성동준;이윤모;최원호;박주양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1B호
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    • pp.149-152
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    • 2008
  • 철의 환원 특성에 관한 연구는 이미 널리 수행되었으며 특히 미네랄과 2가철의 반응 메커니즘은 2가철의 흡착이나 바운드를 통해 Fe(II)-Fe(III) (hydr)oxides를 생성하여 2가철이 3가철로 산화됨으로써 물질을 환원시키는 것으로 받아들여지고 있다. 그러나 2가철로 개질된 재강슬래그를 이용한 DS/S 실험과정에서 이러한 메커니즘으로 설명하기 힘든 현상을 발견하였다. 재강슬래그의 주요 성분중의 하나인 FeO와 Fe(II)만을 이용하여 TCE의 분해과정을 실험해 본 결과 초기 TCE의 분해가 이루어지지 않다가 급속히 분해되는 현상을 보였으며 이러한 시스템에서 TCE의 분해는 예상치 못한 결과였다. FeO/Fe(II) 시스템은 3가철이 존재하지 않기 때문에 기존의 Fe(II)-Fe(III) (hydr)oxides를 형성하는 환원 메커니즘으로는 설명할 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 TCE의 분해실험과 분해 부산물의 측정, 2가철과 3가철을 확인함으로써 FeO/Fe(II) 시스템의 환원특성을 확인해 보고자 하였다. 실험 결과 2가철이 FeO에 흡착 또는 바운드 되는 것을 확인 할 수 는 있었으나 기존의 메커니즘으로 설명하기에는 부족한 부분이 있었다. 분해부산물들을 통해 환원으로 인한 TCE의 분해는 의심의 여지가 없었으나 FeO/Fe(II) 시스템이 새로운 species를 형성하는지, 혹은 FeO에 Fe(II)가 흡착 또는 바운드 되어 이제껏 알려지지 않은 형태의 새로운 미네랄 상을 형성하는지는 좀 더 상세한 연구가 필요하다.

양이온교환수지에 대한 Co(II), Ni(II), Cr(III), Fe(III) 이온의 흡착 특성 - 원자로 일차 냉각재 계통내 탈염 공정에의 적용 (Adsorption Characteristics of Co(II), Ni(II), Cr(III) and Fe(III) Ions onto Cation Exchange Resin - Application to the Demineralizing Process in a Primary Coolant System of PWR)

  • 강소영;이병태;이종운;문승현;김경웅
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제27권1호
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    • pp.27-35
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    • 2002
  • 가압경수로 일차냉각수내 탈염공정의 효과적 운용을 위하여 Amberlite IRN-77 양이온 교환수지의 특성 및 Co(II), Ni(II), Cr(III), Fe(III) 이온의 흡착거동을 연구하였다. 용존 금속이온 농도가 약 $200\;mgL^{-1}$인 용액 100 mL에 대하여 이온교환수지 투입량은 약 0.6 g이 가장 적절하였으며, 이온교환 반응 속도 측정 결과 대부분의 흡착은 반응 1 시간 이내에 신속히 발생하였다. 수지에서의 양이온 교환은 Langmuir 흡착등온선을 잘 따르는 것으로 나타났으나, Fe(III)의 경우, 다른 금속과는 달리 쉽게 평형에 이르지 못하였으며 이는 공기와 오래 접촉한 결과 철산화물 또는 수산화물을 형성하며 용액 중으로부터 침전되기 때문인 것으로 관찰되었다. 전자가가 동일한 Co(II)와 Ni(II)가 동시에 포함된 모의 조제용액에 대하여 흡착실험을 한 결과, 각 이온은 거의 동일한 흡착거동을 보였다. 그러나 전자가가 큰 Cr(III)이 첨가된 경우, 이들은 기존에 수지에 흡착되어 있던 전자가가 낮은 금속들을 탈착시키고 대신 흡착하는 경향을 보였다. 따라서 이온교환수지를 이용한 효과적인 탈염 공정을 위해서는 용존 금속 상호간의 경쟁적 흡착관계의 규명이 필요한 것으로 여겨진다.

Fe-Cr-Mn-X계 합금의 감쇠능 및 플라즈마 이온 질화특성에 미치는 합금원소의 영향 [II플라즈마 이온 질화특성] (The Effect of Alloy Elements on the Damping Capacity and Plasma Ion Nitriding Characteristic of Fe-Cr-Mn-X Alloys. [II Plasma Ion Nitriding Characteristic])

  • 손동욱;이해후;성장현;박규섭;김창규;강창룡
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.76-81
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    • 2005
  • The effect of micro-pulse plasma nitriding temperature and time on the case thickness, hardness and nitride formation in the surface of Fe-12Cr-22Mn-X alloy with 3% Co and 1% Ti alloys elements investigated. External compound layer and internal diffusion layer was constituted in plasma nitride case of Fe-12Cr-22Mn-X alloys and formed nitride phase such as ${\gamma}'-Fe4N\;and\;{\varepsilon}-Fe2-3N$. Case depth increased with increasing the plasma nitriding temperature and time. Surface hardness of nitrided Fe-12Cr-22Mn-X alloys obtained the above value of Hv 1,600 and case depth obtained the above value of $45{\mu}m$ in Fe-12Cr-22Mn-3Co alloy and $60{\mu}m$ in Fe-12Cr-22Mn-1Ti alloy. Wear-resistance increased with increasing plasma nitriding time and showing the higher value in Fe-12Cr-22Mn-1Ti alloy than Fe-12Cr-22Mn-3Co alloy.

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촉매제로 구리이온을 이용한 환원성 제염에 의한 마그네타이트 용해 (Magnetite Dissolution by Copper Catalyzed Reductive Decontamination)

  • 김선병;박상윤;최왕규;원휘준;박정순;서범경
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.421-429
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    • 2018
  • 본 연구에서는 하이드라진 기조의 환원성 제염제를 이용한 마그네타이트 산화물의 용해를 다루고 있다. 마그네타이트로부터의 Fe(II) 및 Fe(III)의 용해는 protonation, surface complexation 및 reduction에 의해 지배를 받는다. 하이드라진과 황산은 산소결합을 파괴하거나 Fe(III)이온을 Fe(II)이온으로 환원시키기 위한 수소 및 전자를 각각 제공하게 된다. 속도론적 관점에서 보다 효율적인 용해를 위하여 다수의 전이금속의 영향을 분석하여 Cu(II) 이온이 효과적임을 확인한 바 있다. Cu(I) 이온은 Cu(II) 이온으로 산화되는 동안 전자를 방출하여 Fe(III) 이온을 환원시키고 다시 하이드라진에 의해 Cu(I) 이온으로 환원되게 된다. 본 연구를 통해 제염용액에 매우 적은 양의 구리 이온 (약 0.5 mM)을 첨가함에 따라 평균 40% 용해속도가 향상됨을 확인하였고, 특히 특정 조건에서는 70% 이상 용해속도가 향상 됨을 확인하였다. 구리 이온이 하이드라진과 배위결합을 이루는 지에 대해서는 아직 명확하지 않으나, 분명한 것은 $Cu(II)/H^+/N_2H_4$으로 이루어진 제염제는 효과적인 용해성능을 가지고 있다는 것이다.

폐리튬이온전지의 용융환원된 금속합금상의 황산침출액에서 철(III)과 구리(II)의 분리를 위한 공정 개선 (A Modified Process for the Separation of Fe(III) and Cu(II) from the Sulfuric Acid Leaching Solution of Metallic Alloys of Reduction Smelted Spent Lithium-ion Batteries)

  • ;;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권1호
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    • pp.12-20
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    • 2022
  • 폐리튬이온전지를 용융환원시키면 구리, 코발트, 철, 망간, 니켈 및 규소를 함유한 금속합금을 얻는다. 금속합금의 황산침출용액에서 상기 금속을 분리하기 위한 공정을 개발하여 발표하였다. 이 공정에서는 철(III)과 구리(II)를 분리하기 위해 이온성액체를 사용하였다. 본 연구에서는 이온성액체를 대체하기 위해 D2EHPA와 Cyanex 301을 추출제로 사용했다. 철(III)과 구리(II)는 황산침출액으로부터 0.5 M의 D2EHPA에 의한 3단의 교차추출 및 0.3 M의 Cyanex 301로 분리하는 것이 가능했다. 유기상으로부터 철(III)과 구리(II)의 탈거는 각각 50%와 60%의 왕수로 가능했다. 연속실험의 물질수지로부터 금속의 회수율과 순도는 99%이상으로 확인되었다.

활성탄소를 이용한 수용액으로부터의 Ni(II), Cu(II) 그리고 Fe(III) 이온의 흡착 (Sorption of Ni(II), Cu(II) and Fe(III) ions from Aqueous Solutions Using Activated Carbon)

  • Hanafi, H.A.;Hassan, H.S.
    • 대한화학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.533-540
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    • 2010
  • 활성탄소를 가지고 수용액으로부터 전이금속이온을 제거 능력에 대해 시험했다. 탄소의 물리적, 화학적 그리고 액체-상 흡착 특징은 다음의 기준 절차로 수행하였다. Ni(II), Cu(II) 그리고 Fe(III)이온의 제거 연구는 흡착물질의 양, 금속이온 용액의 pH, 배치 모드에서 시간을 다양하게 하여 시도되었다. 평균 흡착 데이터는 Freundlich와 Langmuir로 맞춰졌고 등온 상수는 계산되었다. 다른 세가지 금속 이온의 평균 시간은 결정되었다. pH는 흡착에 있어서 중요한 역할을 하는 것을 발견했다. 이 과정은 흡열반응이었고, 열역학 인자는 계산되었다. 흡착 연구는 이온교환 메커니즘이 작용되는 것을 나타내고 있다.

Co(III)/Co(II) 및 Fe(III)/Fe(II) 산화환원계에 의한 고분자량 폴리에텔렌글리콜류의 매개전해산화 (Mediated Electrochemical Oxidation of High Molecular Weight PEGs by Co(III)/Co(II) and Fe(III)/Fe(II) Redox Systems)

  • 박승조;김익성
    • 공업화학
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    • 제16권2호
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    • pp.206-211
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    • 2005
  • 백금과 티탄늄-이리듐전극으로 0.5 M의 철(II)과 코발트(II) 이온을 함유한 8.0 M의 질산용액 중에서 분자량이 1000, 4000, 20000인 폴리에틸렌글리콜류의 매개전해산화를 하였다. Fe(III)/Fe(II)와 Co(III)/Co(II) 산화환원계를 이용하여 전류밀도, 전극종, 전해질농도, 제거효율 등을 검토하였다. 백금전극 상에서 $0.67A/cm^2$의 전류밀도로 180~210 min 간 Fe(III)/Fe(II)와 Co(III)/Co(II) 전해환원계에서 매개전해산화에 의하여 폴리에틸렌글리콜류는 탄산가스로 분해되었다. 매개전해산화시 폴리에틸렌글리콜류의 제거효율은 Fe(III)/Fe(II) 산화환원계보다 Co(III)/Co(II) 산화환원계가 우수하였고 분자량이 1000, 4000, 20000인 폴리에틸렌글리콜류의 매개전해산화 제거효율은 100%이었다.

부선법에 의한 폐수중 철이온의 제거에 관한 기돌 연구 (A Basic Study on the Removal of Iron Ion in Waste Water by the Precipitation Flotation Method)

  • 김형석;조동성;오재현
    • 자원리싸이클링
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    • 제2권2호
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    • pp.1-8
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    • 1993
  • 부선법에 의하여 폐수속에 함유되어 있는 철이온을 제거하기 위한 몇가지 효과적인 포수제와 최적 조건들을 알아본 실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 음이온 포수제인 sodium lauryl sulfate에 의해서 2가와 3가 철은 각각 pH 7과 6에서 효과적으로 제거되었다. 음이온 호수제인 aeropromotor 845에 의해서 2가와 3가철은 모두 pH pH 10~11영역에서, 3가철은 pH4~10영역에서 효과적으로 제거되었따. 따라서, 2가와 3가철은 2가와 3가 철이온침전점 이상으로 단순히 용액의 pH값을 조절하여 수산화철 침전으로 만든 다음 부선법에 의하여 효과적으로 제거된다고 할 수 있다. 그때의 효과적은 pH 조절제는 NaOH와 $Na_2CO_3$였고, 효과적인 포수제는 aeropromotor 845와 trimetyl dodecyl ammomum chloride 이었다.

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오존을 이용한 용존성 망간 제거 특성: 공존이온의 영향 및 최적주입량 (Characteristics of manganese removal by ozonation: Effect of existing co-ion and optimum dosage)

  • 곽연우;이슬기;이용수;홍성호
    • 상하수도학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.145-152
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    • 2018
  • This study is focused on manganese (Mn(II)) removal by ozonation in surface water. Instant ozone demand for the water was 0.5 mg/L in the study. When 0.5 mg/L of Mn(II) is existed in water, the optimum ozone concentration was 1.25 mg/L with reaction time 10 minutes to meet the drinking water regulation. The ozone concentration to meet the drinking water regulation was much higher than the stoichiometric concentration. The reaction of soluble manganese removal was so fast that the reaction time does not affect the removal dramatically. When Mn(II) is existed with Fe, the removal of Mn(II) was not affected by Fe ion. However As(V) is existed as co-ion the removal of Mn(II) was decreased by 10%. Adding ozone to surface water has limited effect to remove dissolved organic matter. When ozone is used as oxidant to remove Mn(II) in the water, the existing co-ion should be evaluated to determine optimum concentration.