• 제목/요약/키워드: Kinetics parameters

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알칼리성 용매에서 과망간에 의한 세프포독심 프록세틸의 산화의 분광광도법적 조사: 속도론적 연구 (Spectrophotometric Investigation of Oxidation of Cefpodoxime Proxetil by Permanganate in Alkaline Medium: A Kinetic Study)

  • Khan, Aftab Aslam Parwaz;Mohd, Ayaz;Bano, Shaista;Siddiqi, K. S.
    • 대한화학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.709-716
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    • 2009
  • 일정한 이온 세기의 알칼리 용액에서 과망간산에 의한 프포독심 프록세틸(Cefpodoxime Proxetil) 의 산화의 속도론적 경로가 분광광도법적으로 연구되었다. 그 반응은 과망간산 이온 농도에서 일차 속도론적으로 나타났으며, 프포독심 산과 알칼리 농도에서 단일 이하의 차수를 나타내었다. 용매의 이온 세기가 증가함에 따라 속도도 증가하였다. 산화 반응은 프포독심 산과 함께 복합체를 형성하는 알칼리-과망간산 종들을 통하여 진행된다. 반응물을 만들기 위해서 프포독심 산의 자유 라디칼과 과망간산의 다른 분자 사이의 빠른 반응에 이어서 다음 분해가 천천히 진행된다. 다양한 온도에서 반응의 조사는 제안하는 메커니즘의 느린 단계를 고려한 활성화 변수들의 결정할 수 있게 하고 일차 속도론을 따른다. 제안하는 메커니즘과 유도된 속도 법칙들은 관찰된 속도들과 일치하였다.

루테늄 촉매를 이용한 에탄의 수증기 개질 반응 Kinetics와 반응기 Sizing (Reaction Kinetics for Steam Reforming of Ethane over Ru Catalyst and Reactor Sizing)

  • 신미;성민준;장지수;이경은;조정호;이영철;박영권;전종기
    • 공업화학
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    • 제23권2호
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    • pp.204-209
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    • 2012
  • 상업용 루테늄 촉매 상에서 에탄의 수증기 개질 반응에 대한 kinetics 데이터를 얻기 위하여 반응온도, 에탄의 분압, 수증기/에탄의 비 등을 변화시키면서 반응 실험을 수행하였다. Kinetics 데이터를 사용하여 Power rate law kinetic model 과 Langmuir-Hinshelwood model의 parameter를 구하였다. 또한 kinetic model식을 적용하여 PRO/II를 이용한 공정 모사를 통해서 에탄의 수증기 개질 반응기 sizing을 수행하였다. 동일한 전환율을 얻기 위해서는 Power rate law model을 적용하였을 경우가 Langmuir-Hinshelwood model을 적용하였을 경우보다 개질 반응기의 부피가 더 큼을 알 수 있었다. Langmuir-Hinshelwood model에 의해 계산된 반응 속도가 반응 실험 결과에 의해 구해진 반응 속도와 더 잘 일치했기 때문에 Langmuir-Hinshelwood model을 적용하여 계산된 반응기의 크기가 실제 반응기 설계에 더 적절하다고 판단된다.

Multi-component kinetics for the growth of the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803

  • Kim, Hyun-Woo;Park, Seongjun;Rittmann, Bruce E.
    • Environmental Engineering Research
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    • 제20권4호
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    • pp.347-355
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    • 2015
  • The growth kinetics of phototrophic microorganisms can be controlled by the light irradiance, the concentration of an inorganic nutrient, or both. A multi-component kinetic model is proposed and tested in novel batch experiments that allow the kinetic parameters for each factor to be estimated independently. For the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803, the estimated parameters are maximum specific growth rate $({\mu}_{max})=2.8/d$, half-maximum-rate light irradiance $(K_L)=11W/m^2$, half-inhibition-rate light irradiance $(K_{L,I})=39W/m^2$, and half-maximum-rate concentration for inorganic carbon $(K_{S,Ci})=0.5mgC/L$, half-maximum-rate concentration for inorganic nitrogen $(K_{S,Ni})=1.4mgN/L$, and half-maximum-rate concentration for inorganic phosphorus $(K_{S,Pi})=0.06mgP/L$. Compared to other phototrophs having ${\mu}max$ estimates, PCC6803 is a fast-growing r-strategist relying on reaction rate. Its half-maximum-rate and half-inhibition rate values identify the ranges of light irradiance and nutrient concentrations that PCC6803 needs to achieve a high specific growth rate to be a sustainable bioenergy source. To gain the advantages of its high maximum specific growth rate, PCC6803 needs to have moderate light illumination ($7-62W/m^2$ for ${\mu}_{syn}{\geq}1/d$) and relatively high nutrient concentrations: $N_i{\geq}2.3 mgN/L$, $P_i{\geq}0.1mgP/L$, and $C_i{\geq}1.0mgC/L$.

ONE구동 열풍건조시스템을 이용한 하수슬러지 감량화를 위한 열적거동 연구 (A Study on the thermal Kinetics for Disposal of Sewage Sludge Using Thermal Wind Drying of One mechanical Power)

  • 배해룡;하상안
    • 유기물자원화
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    • 제13권2호
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    • pp.74-84
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 열풍건조를 이용하여 슬러지를 감량화하는 과정에서 발생되는 열적거동을 조사하는데 있다. 실험에서 중요한 운전매개변수는 공급되는 건조온도가 $130{\sim}170^{\circ}C$와 증발속도 WD를 변화시켜 실행하였다. 슬러지내 수분을 증발하는 과정에서 열적거동의 변화에 미치는 영향인 주요매개 변수는 공급되는 온도변화에 따른 건조시간, 슬러지내 수분함량, 슬러지의 고형물량에 따른 결과를 조사하였다. WD=0.95m/s의 조건에서 $170^{\circ}C$의 건조온도에서 수분이 증발되는 포화점은 95분과 $130^{\circ}C$에서 120분에서 조사되었다. 열풍의 의한 증발속도가 1.0 m/s로 일정할 때 건조온도가 130와 $150^{\circ}C$일 때 보다 $170^{\circ}C$인 경우가 증발율이 더 높게 나타났고, 건조기 온도가 $130^{\circ}C$인 경우는 WD=1.0 m/s일 때 WD=0.5 m/s 보다 증발율이 높게 나타남을 볼 수 있었다.

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활성탄에 의한 Eosin Yellow의 흡착에 대한 평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Equilibrium Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies for Eosin Yellow Adsorption by Activated Carbon)

  • 이종집
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3319-3326
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    • 2014
  • Eosin yellow는 유용한 염료나 색소로 사용되지만 유해한 독성을 가진 물질이다. 본 연구에서는 활성탄을 사용하여 eosin yellow를 흡착하는데 필요한 흡착평형과 흡착동역학에 대하여 pH, 초기농도, 접촉시간 등을 변수로 하여 조사하였다. 등온흡착평형관계를 검토한 결과 평가된 Langmuir 상수값, $R_L$=0.067-0.083과 Freundlich 상수값 $\frac{1}{n}=0.237-0.267$로부터 활성탄에 의한 eosin yellow의 흡착조작이 적절한 처리방법이 될 수 있음을 알았고, Temkin 상수값, B=1.868-2.855 J/mol과 Dubinin-Radushkevich 식 상수값, E=5.345-5.735 kJ/mol로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 반응속도식의 적용결과는 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식에 비해 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자내확산식에 의해 흡착공정은 경계층확산과 입자내확산의 2단계로 진행되는 것을 알았다.

열처리한 하수슬러지 메탄발효의 동력학적 해석 (Kinetic Evaluation of Methane Fermentation of Thermally Disintegrated Wastewater Sludge)

  • 박기영;이재우;정태학
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.927-933
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    • 2007
  • Waste activated sludge (WAS) was thermally pretreated to enhance hydrolysis and ultimately methane yield. Batch and semi-continuous anaerobic digestion were conducted to evaluate the performance of methane fermentation of the hydrolyzed sludge and to investigate the kinetics of sludge fermentation. Thermal pretreatment remarkably enhanced digestion performances particularly the methane fermentation with three times more methane production than before the pretreatment. Gas production and kinetic parameters in the semi-continuous anaerobic digestion were estimated using Chen Hashimoto model. The model simulation fitted well the experimental results and the model was shown to be suitable for evaluating the effects of disintegration of WAS in anaerobic digestion. Three parameters ($B_o$, K, and ${\mu}_m$) determined by model simulation were $0.0807L-CH_4/g-VS$, 0.453 and $0.154d^{-1}$ for control sludge, and $0.253L-CH_4/g-VS$, 0.835 and $0.218d^{-1}$ for thermally pretreated sludge, respectively.

산 수용액내에서 [Co(en)2(CO3)]+의 아쿠아 반응속도와 반응메커니즘 (Kinetics and Mechanism for aquation of [Co(en)2(CO3)]+ in [H+] aqueous solution)

  • 이철재;김동엽
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.155-160
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    • 2005
  • Kinetic studies were carried out for aquation of carbonatobis(ethylenediamine)cobalt(III) complexes in [H+] aqueous solution by UV/VIS-spectrophotometry. The rate law that in deduced from rate data is $rate=k_H{^+}[H^+]^{1.4}$ {$[Co(en)_2(CO_3)]^+$}1.0 where $k_H{^+}$ is the rate constant considering acidic catalyst, $H^+$ ion whose value is $0.241l{\cdot}mol^{-1}{\cdot}sec^{-1}$. The values of activation parameters Ea, ${\Delta}H^{\ast}$ and ${\Delta}S^{\ast}$ were $15.33Kcal{\cdot}mol^{-1}$, $14.52Kcal{\cdot}mol^{-1}$ and -57.49 e.u. respectively. On the basis of kinetic data and the observed activation parameters, we have proposed the mechanism that proceeds with two step protonations. The rate equation derived from the proposed mechanism has been in agreement with the observed rate equation. It has been seen that our modified mechanism for Harris's proton freequilibrium one prefer to the his concerted mechanism, and more the last product substitute $H_2O$ for $OH^-$ the Harris's mechanism in the acidity range 2 < pH < 5.

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Thermal Degradation Kinetics of Antimicrobial Agent, Poly(hexamethylene guanidine) Phosphate

  • Lee, Sang-Mook;Jin, Byung-Suk;Lee, Jae-Wook
    • Macromolecular Research
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    • 제14권5호
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    • pp.491-498
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    • 2006
  • The thermal degradation of poly(hexamethylene guanidine) phosphate (PHMG) was studied by dynamic thermogravimetric analysis (TGA) and pyrolysis-GC/MS (p-GC). Thermal degradation of PHMG occurs in three different processes, such as dephosphorylation, sublimation/vaporization of amine compounds and decomposition/ recombination of hydrocarbon residues. The kinetic parameters of each stage were calculated from the Kissinger, Friedman and Flynn-Wall-Ozawa methods. The Chang method was also used for comparison study. To investigate the degradation mechanisms of the three different stages, the Coats-Redfern and the Phadnis-Deshpande methods were employed. The probable degradation mechanism for the first stage was a nucleation and growth mechanism, $A_n$ type. However, a power law and a diffusion mechanism, $D_n$ type, were operated for the second degradation stage, whereas a nucleation and growth mechanism, $A_n$ type, were operated again for the third degradation stage of PHMG. The theoretical weight loss against temperature curves, calculated by the estimated kinetic parameters, well fit the experimental data, thereby confirming the validity of the analysis method used in this work. The life-time predicted from the kinetic equation is a valuable guide for the thermal processing of PHMG.

Modeling Growth Kinetics of Lactic Acid Bacteria for Food Fermentation

  • Chung, Dong-Hwa;Kim, Myoung-Dong;Kim, Dae-Ok;Koh, Young-Ho;Seo, Jin-Ho
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제15권5호
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    • pp.664-671
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    • 2006
  • Modeling the growth kinetics of lactic acid bacteria (LAB), one of the most valuable microbial groups in the food industry, has been actively pursued in order to understand, control, and optimize the relevant fermentation processes. Most modeling approaches have focused on the development of single population models. Primary single population models provide fundamental kinetic information on the proliferation of a primary LAB species, the effects of biological factors on cell inhibition, and the metabolic reactions associated with cell growth. Secondary single population models can evaluate the dependence of primary model parameters, such as the maximum specific growth rate of LAB, on the initial external environmental conditions. This review elucidates some of the most important single population models that are conveniently applicable to the LAB fermentation analyses. Also, a well-defined mixed population model is presented as a valuable tool for assessing potential microbial interactions during fermentation with multiple LAB species.