• 제목/요약/키워드: Isotherm equation

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활성탄을 이용한 원소요오드 및 유기요오드 흡착특성 (Adsorption Characteristics of Elemental Iodine and Methyl Iodide on Base and TEDA Impregnated Carbon)

  • Lee, Hoo-Kun;Park, Geun-Il
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제28권1호
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    • pp.44-55
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    • 1996
  • 원자력 발전소에서 방사성 요오드를 제거하기 위해 사용되는 원료활성탄과 2%, 5%TEDA(Triethylene-Diamine) 첨착활성탄을 이용하여 원소요오드와 유기요오드인 메틸요오드에 대한 흡착특성을 분석하였다. 여러 흡착 등온식을 선정하여 실험치와 비교함으로서 선정된 흡착 등온식의 적합성 여부를 검증하였다. 흡착평형 실험결과 Dubinin-Astakhov(DA) 등온식이 여러 가지 흡착등온식 가운데 가장 적합한 것으로 나타났다. 흡착표면의 흡착에너지 분포가 불균일(Heterogeneous)하기 때문에 포텐셜 (Potential) 에너지를 근거로 하는 DA등온식이 흡착평형 관계를 보다 정확하게 나타내는 것으로 생각된다. 흡착표면의 불균일성을 확인하기 위해 흡착에너지 분포도를 원료활성탄과 첨착활성탄에 대해 상호 비교하였다 활성탄-요오드 흡착시스템에서 불균일성은 활성탄의 기공구조 분만 아니라 흡착질과 활성탄과의 상호관계에 의해서도 영향을 받게된다 따라서 흡착표면의 불균일성은 활성탄을 첨착함에 따라서 증가하게 되고 원소요오드보다 유기요오드의 경우 불균일성이 더 커지는 것으로 보여진다.

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중금속(重金屬) 이온의 토양(土壤) 흡착에 관한 연구 -(제1보) CEC 및 유기탄소 함량이 낮은 광물토양에의 Cd, Cu, Ni, 및 Zn의 흡착과 이에 미치는 pH 및 인산의 효과- (Studies on Heavy Metal Ion Adsorption by Soils. -(Part 1) PH and phosphate effects on the adsorption of Cd, Cu, Ni and Zn by mineral soils with low CEC and low organic carbon content)

  • 김명종;해리.엘.마토
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제20권3호
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    • pp.300-309
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    • 1977
  • The information related to the heavy metal pollution in the environment was obtained from studies on the effects of pH, phosphate and soil properties on the adsorption of metal ions (Cd, Cu, Ni, and Zn) by soils. Three soil materials; soil 1 with low CEC (8.2 me/100g) and low organic carbon content (0.34%); soil 2 with high CEC (36.4 me/100g) and low organic carbon content (1.8%) and soil 3 with high CEC (49.9 me/100g) and high organic carbon content (14.7%) were used. Soils were adjusted to several pH's and equilibrated with metal ion mixtures of 4 different concentrations, each having equal equivalents of each metal ion (0.63, 1.88, 3.12 and 4.38 micromoles per one gram soil with and without 10 micromoles of phosphate per one gram soil). Reported here are the results of the equilibrium study on soil I. The rest of the results on soil 2 and soil 3 will be repoted subsequeutly. Generally higher metal ion concentration solution resulted in higher final metal ion concentrations in the equilibrated solution and phosphate had minimal effect except it tended to enhance removal of cadmium and zinc from equilibrated solutions while it tended to decrease the removal of copper and nickel. In soil 1, percentages of added metal ions removed at pH 5.10 were; Cu 97, Ni 69, Cd 63, and Zn 55, while increasing pH to 6.40, they were increased to Cu 90.9, Zn 99, Ni 96, and Cd 92 per As initial metal ion concentration increased, final metal ion concentrations in the equilibrated solution showed a relationship with pH of the system as they fit to the equation $p[M^{++}]=a$ pH+b where $p[M^{++}]=-log$[metal ion concentration in Mol/liter]. The magnitude of pH and soil effects were reflected in slope (a) of the equation, and were different among metal ions and soils. Slopes (a) for metal ions in the aqueous system are all 2. In soil 1 they were; Zn 1.23, Cu 0.99, Ni 0.69 and Cd 0.59 at highest concentration. The adsorption of Cd, Ni, and Zn in soil 1 could be represented by the Iangmuir isotherm. However, construction of the Iangmuir isotherm required the correction for pH differences.

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사질토양에서의 Benzene의 이동성에 관한 연구 (Transport and Fate of Benzene in a Sandy Soil)

  • 백두성;김동주
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.95-100
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    • 1999
  • 토립자 표면에서의 흡착에 의한 토양에서의 탄화수소계 화합물의 지연효과는 잘 알려진 현상이다. 본 연구에서는 배치시험과 주상시험을 수행함으로써 사질토양에서 Benzene의 이동성에 대한 지연효과를 조사하였다. 배치시험을 위하여 토양시료와 다양한 초기농도의 Benzene 용액을 48시간 반응시켰고. 초기용액과 평행상태의 Benzene 용액의 농도를 HPLC를 이용하여 분석하였다. 주상시험은 파괴곡선으로 알려진 시간에 따른 용액의 농도를 측정함으로써 수행되었다. 추적자로는 10 g/L 농도의 KCI과 0.88 g/L의 Benzene 용액을 사용하였고 .각각의 용액을 토양시료의 상부경계면에 순간주입한 후 정상류 상태에서 배출구로 빠져나온 용탈수의 농도를 EC-meter와 HPLC를 이용하여 측정하였다. 배치시험의 결과로부터 linear adsorption isotherm에 의한 분배계수가 측정되었고 주상시험 조건의 용적밀도 및 함수율을 고려한 지연계수가 산정되었다. 주상시험의 결과 i) Benzene의 첨두농도는 KCl 첨두농도보다 상당히 낮았으나. ⅱ) 첨도농도의 도달시간은 거의 일치하였다. 첨두농도의 도달시간이 일치한다는 결과는 지연효과가 일어나지 않았다는 것을 지시하며, 배치시험의 결과로부터 산정된 지연계수를 고려하여 예측된 파과곡선은 Benzene의 주상시험 결과와 일치하지 않았다. Benzene 농도의 뚜렷한 감소를 설명할 수 있는 유일한 방법은 convection-dispersion equation(CDE) 모델에서 비가역 흡착에 의한 농도의 절대적 감소를 고려하는 감쇄계수(decay or sink coefficient)를 적용해야 하는 것으로 판단된다.

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영동 일라이트의 인산염 흡착 특성 (Phosphate Adsorption of Youngdong Illite, Korea)

  • 조현구;박옥희;문동혁;도진영;김순오
    • 한국광물학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.327-337
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    • 2007
  • 흰색, 노란색, 정제된 노란색 등 3 가지 종류의 영동 일라이트에 대하여 정량 X선 회절분석법에 의하여 광물조성을 구하였으며, 레이저 입도분석기를 이용하여 입자 크기 및 입도 분포를 측정하였다. 영동 일라이트의 인산염 흡착 특성을 규명하기 위하여 배치(batch) 흡착 실험을 실시하였다. 흰색 일라이트는 노란색 일라이트에 비하여 적은 양의 일라이트를 포함하고 있지만, 입자 크기는 더 작다. 정제된 노란색 일라이트는 정제하지 않은 시료에 비하여 월등히 많은 일라이트를 포함하며, 입자 크기도 훨씬 미세하다. 일라이트의 양이 많아짐에 따라 인산염의 흡착률은 대체로 증가하는 경향을 보이는데 반하여, pH가 증가하면 인산염의 흡착량은 감소하는 경향을 나타낸다. 일반적으로 일라이트의 함량이 많고, 입자 크기가 미세할수록 인산염의 흡착량이 증가하지만, 일라이트의 함량이 적은 흰색일라이트가 노란색 일라이트보다 더 많은 인산염을 흡착하는 이유는 작은 입자 크기, 높은 층간 전하, 낮은 사면체 자리의 치환에 기인한 것으로 여겨진다. 흰색 일라이트는 랑미어 흡착등온선, 노란색 일라이트는 프로인드리히 흡착등온선에 더욱 잘 부합하는 경향을 보여주고 있다.

팽화 홍미삼, 홍삼절편 및 백미삼 분말의 흡습특성 (Absorption Characteristics of Puffed Red Ginseng Lateral Root, Red Ginseng Main Root and White Ginseng Lateral Root Powder)

  • 김상태;윤광섭;권중호;문광덕
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.30-36
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    • 2008
  • 백미삼(지근), 홍미삼(지근) 및 홍삼절편(주근: 수삼-절편-증삼-건조)을 대상으로 팽화시켜 팽화 인삼분말의 흡습 특성을 조사하고 수분활성도 예측모델을 수립하였다. 등온 흡습곡선은 대부분의 식품들과 같이 역S형의 형태을 나타내었으며 가장 낮은 온도인 $5^{\circ}C$에서 평형수분함량이 가장 높았다. 단분자층수분함량은 BET식 에 의해 $0.034{\sim}0.045g$ $H_2O/g$ solid의 값으로 계산되었으며 BET식에 적용했을 때 $R^2$$0.98{\sim}0.99$로 GAB식 보다 높은 유의성을 보였다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델식의 $R^2$가 0.99 이상으로 가장 높은 적합도를 보였으며 그 다음으로 Halsey 모델식이 비교적 높은 적합도를 나타내었고 편차에서도 Kuhn 모델식이 $2.83{\sim}8.65%$로 가장 낮게 나타났다. 수분활성도 예측모델 수립을 위해 각 독립변수의 최적함수로 시간은 1n 함수, 온도는 선형 그리고 수분활성도 (RH/100)는 선형함수를 선정하였으며 가장 적합한 수분활성도 예측모델식은 세 가지 시료 모두 시간과 수분활성도을 독립변수로 하는 모델식이 가장 적합한 것으로 나타났다.

입자크기에 따른 분말 녹차의 흡습특성 (Absorption Characteristics of Green Tea Powder as Influenced by Particle Size)

  • 윤광섭
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.1720-1725
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    • 2004
  • 분말녹차의 저장안정성을 알아보고자 200 mesh이상,200∼140 mesh, 100∼140 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습특성을 조사하고 수분활성도 예측 모델식을 수립하였다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보여 전구간에서 0.99∼1.00으로 높은 적합도를 보였으며 그 함량은 0.024∼0.0529 $H_2O$/g dry solid로 계산되었다. 평형수분함량은 입자크기에 작을수록, 낮은 온도에서 높은 평형수분함량을 나타내었다. 입자크기에 따른 흡습엔탈피도 큰 차이가 없었으나 수분활성도가 증가함에 따라 낮은 흡습에너지를 보였다. 등온흡습곡선의 적합도는 Halsey 모델이 $R^2$가 0.95 이상으로 높은 적합도를 나타내었고 Oswin, Khun, Caurie모델의 순으로 높은 적합도를 나타내었으며, 편차도 Halsey모델이 2.1∼4.0%로 가장 낮게 나타나 분말 녹차의 흡습특성에 적용가능함을 보였다. 수분활성도 예측모델의 수립을 위해 각 독립변수의 최적 함수로 시간은 ln 함수, 상대습도와 온도는 일차식을 선정하였으며 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.

석탄계 비산재로 합성한 제올라이트를 이용한 코발트 이온의 흡착특성 (Adsorption Characteristics of Cobalt Ion with Zeolite Synthesized by Coal Fly Ash)

  • 이창한;서정호
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권11호
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    • pp.941-946
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    • 2009
  • 본 연구는 상용 합성 제올라이트(Z-WK), 석탄계 비산재를 이용한 합성 제올라이트(Z-C1) 및 비산재(F-C1)를 이용하여 Lagergen 1차 및 2차 속도식과 Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson 및 Koble-Corrigan 식에 의해 코발트(Co)의 흡착속도와 평형흡착 특성을 평가하였다. 석탄계 비산재를 이용하여 Si/Al 비가 1.51인 제올라이트(Z-C1)를 제조하였으며, 흡착제 종류에 따른 Co 흡착량은 Z-C1(94.15mg/g) > F-C1(92.94mg/g) > Z-WK(88.56mg/g)순이었다. Z-WK와 Z-C1의 Co 흡착속도는 유사 2차 반응식으로서 정확한 예측이 가능하였다. Z-WK와 Z-C1의 Co 평형흡착량은 Langmuir 식과 Redlich-Peterson 식으로 잘 예측할 수 있었다. Z-C1은 수중의 Co 제거를 위한 유용한 흡착제로 사용이 가능할 것이다.

고체상 추출제로서 폴리비닐알콜에 테노일트리플루오로아세톤과 트리옥틸포스핀 옥사이드를 고정화한 폴리비닐알콜 겔비드의 제조와 수중의 구리이온 제거 특성 (Preparation of PVA gel beads by Immobilization of HTTA and TOPO on PVA as Solid Phase Extractant and Removal Characteristics of Copper Ions from Aqueous Solution)

  • 유해나;이민규
    • 청정기술
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    • 제20권3호
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    • pp.251-255
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    • 2014
  • 테노일트리플루오로아세톤(thenoyltrifluoroacetone, HTTA)과 트리옥틸포스핀옥사이드(trioctylphoshineoxide, TOPO)를 폴리비닐알콜(poly vinyl alcohol, PVA)로 고정화한 PVA 겔 비드를 제조하고, 이를 사용하여 수중의 $Cu^{2+}$를 제거하였다. 제조한 PVA 겔 비드의 $Cu^{2+}$ 제거특성은 유사 2차 속도식에 잘 적용되었으며, 랑미어 등온식에서 구한 $Cu^{2+}$의 최대 제거량은 9.59 mg/g이었다. $Cu^{2+}$ 제거의 최적 pH 범위는 pH 3.5~6이었다. PVA겔 비드를 5차례 재사용한 경우에도 추출제의 손실이나 PVA겔 비드의 손상은 관찰되지 않았다.

Amberlite XAD 수지에 대한 일치환 할로 페놀들의 흡착거동에 관한 연구 (Adsorption Behavior of Monosubstituted-Halophenols by Amberlite XAD Resins)

  • 이택혁;이대운
    • 대한화학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.267-279
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    • 1990
  • Amberlite XAD-2 및 XAD-7 수지에 대한 페놀과 그 할로겐 일치환체들에 대한 흡착성을 분포계수를 측정하여 조사하였다. XAD 수지에 대한 페놀의 흡착은 Langmuir 등온흡착으로 설명될 수 있었으며, 이 때의 흡착은 분자의 크기에 따르는, 즉 분산상호작용에 기인하는 전형적인 물리흡착임을 알았다. 고분자 합성수지에 대한 페놀류의 흡착에너지는 Lennard-Jones potential로 계산하였다. 이 때 고분자 수지의 반지름은 수지의 최소기본단위의 van der Waals 부피로부터 계산하였으며 페놀류의 분자 반지름도 같은 방법으로 구하였다. 페놀유도체들의 흡착성은 각 수지에 대한 시료의 Stacking factor (F)-고분자 수지와 페놀류사이의 van der Waals 부피로부터 구한 평형거리의 보정인자-로부터 흡착에너지를 구하고 뱃치법으로 측정한 흡착엔탈피값과 비교함으로써 설명할 수 있었다. 각 수지에 대한 페놀이온의 흡착엔탈피는 쌍극자 작용력이나 하전-쌍극자 상호작용보다 분산상호작용이 주 요인인 것으로 나타났다.

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아가리쿠스버섯에서 분리한 단백다당류 분말의 흡습특성과 예측모델 (Absorption Characteristics of and a Prediction Model for Spray-Dried Protein-bound Polysaccharide Powders isolated from Agaricus blazei Murill)

  • 홍주헌;윤광섭
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.719-725
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    • 2009
  • 아가리쿠스버섯에서 분리한 단백다당류를 분무건조한 분말의 저장안정성을 알아보기 위하여 저장 중 흡습특성을 조사하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 높은 유의성을 나타내었다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn과 Oswin 모델이 $R^2$ 0.99 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Oswin 모델이 가장 편차가 작은 것으로 나타났다. 흡습 중 평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 로그함수가 높은 적합도를 보였으며, 평형상대습도 예측모델식은 수분활성도만을 변수로하는 모델식, 수분활성도와 시간을 변수로 하는 모델식과 수분활성도, 시간, 온도를 변수로 하는 모델식을 나타내어 가장 높은 $R^2$가 0.965로 나타났다.