• Title/Summary/Keyword: NH_4^+-N

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바이오매스 자원으로서의 Lemna Paucicostata의 인공배양조건과 이화학적 특성에 관한 연구 (Conditions for Artificial Culture of Lemna Paucicostata and Potentiality as an Alternative Biomass Source)

  • 곽정훈;이진의;김기혜;엄혜영;신종서;라창식
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.143-152
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    • 2010
  • 본 연구에서는 Lemna P.의 인공배양 조건을 파악하고 생산된 바이오매스의 영양적 가치에 관하여 조사하였다. Lemna P.의 배양을 위해 총용적 $2,630\;cm^3$, 유효용적 $2,240\;cm^3$의 생물배양조를 이용하였으며 인공광원 6,250 lux, 평균온도 $28^{\circ}C$ 조건에서 인공폐수를 이용하여 배양하였다. 물 유동여부가 Lemna P.의 생장에 미치는 영향을 분석한 결과 하부층의 물 유동이 없는 경우 일일 1.1 이상의 성장률을 보인반면 하부층 물 유동이 있는 경우에는 단지 $0.15\;d^{-1}$의 생장률을 보였다. 또한 인공 폐수내 $NH_4$-N 농도변화와 광 조사시간이 Lemna P. 성장에 마치는 영향을 분석한 결과 광주기 $16h\;d^{-1}$에서의 생장률이 8h 및 $24h\;d^{-1}$에서 보다 높았으며 Lemna P.의 생장은 초기 $NH_4$-N의 농도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 초기 $NH_4$-N의 농도가 낮을수록 Lemna P.의 생장률은 높았으나 조단백질 함량은 초기$NH_4$-N 농도에 비례하였다. $NH_4$-N의 농도 2, 10, 50, $100\;mg\;L^{-1}$에서 배양한 후의 Lemna P.의 조단백질 함량은 각각 18, 24, 37, 43%로 50과 $100\;mg\;L^{-1}$ 농도에서 생장한 Lemna P. 바이오매스의 조단백질함량은 현재 단백질원으로 이용되고 있는 아마박(조단백질 함량 35%), 면실박(38%), 대두박(45%)과 비슷한 수준으로 나타났다. 광주기 $16h\;d^{-1}$ 초기 $NH_4$-N 농도 $2\;mg\;L^{-1}$ 이하에서 매우 높은 생장률로 증식한 Lemna P.의 조지방, 조단백질, 조섬유, 조회분, NDF 및 ADF 함량이 각각 2.77, 18.03, 27.02, 20.01, 41.00, 65.68%로 밝혀짐에 따라 우수한 단백질 또는 섬유질 대체자원의 대량 생산이 가능함을 알 수 있었다. 특히 Lemna P.는 식물성 지방보다 동물성 지방에서 검출되는 단일 및 다중 불포화 지방산들을 함유하고 있으며, 가능성 지방산으로 알려진 C18:1n9c, C18:2n6c, C20:5n3 및 C22:2 들을 지나고 있어 가축의 가능성 사료자원으로 활용가치가 높을 것으로 판단되었다.

Effect of different concentrations and ratios of ammonium, nitrate, and phosphate on growth of the blue-green alga (cyanobacterium) Microcystis aeruginosa isolated from the Nakdong River, Korea

  • Kim, Hocheol;Jo, Bok Yeon;Kim, Han Soon
    • ALGAE
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    • 제32권4호
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    • pp.275-284
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    • 2017
  • Microcystis aeruginosa causes harmful algal blooms in the Nakdong River of Korea. We studied the effect of different concentrations and ratios of ammonium ($NH_4{^+}$), nitrate ($NO_3{^-}$), and phosphate ($PO{_4}^{3-}$) on growth of this species in BG-11 medium: each nutrient alone, $NO_3{^-}:NH_4{^+}$ ratio, the N : P ratio with fixed total N (TN), and the N : P ratio with fixed total P (TP). The single nutrient experiments indicated that M. aeruginosa had the highest growth rate at $NH_4{^+}$ and $NO_3{^-}$ concentrations of $500{\mu}M$, and at a $PO{_4}^{3-}$ concentration of $5{\mu}M$. The $NO_3{^-}:NH_4{^+}$ ratio experiments showed that M. aeruginosa had the highest growth rate at a ratio of 1 : 1 when TN was $100{\mu}M$ and $250{\mu}M$, and the lowest growth rate at a ratio of 1 : 1 when the TN was $500{\mu}M$. The N : P ratio with fixed TN experiments indicated that M. aeruginosa had the highest growth rates at 50 : 1, 20 : 1, and 100 : 1 ratios when the TN was 100, 250, and $500{\mu}M$, respectively. In contrast, the N : P ratio with fixed TP experiments showed that M. aeruginosa had the highest growth rates at 200 : 1 ratio at all tested TP concentrations. In conclusion, our results imply that the $NO_3{^-}:NH_4{^+}$ ratio and the $PO{_4}^{3-}$ concentration affect the early stage of growth of M. aeruginosa. In particular, our results suggest that the maximum growth of M. aeruginosa is not simply affected by the $NO_3{^-}:NH_4{^+}$ ratio and the N : P ratio, but is determined by the TN concentration if a certain minimum $PO{_4}^{3-}$ concentration is present.

경산시 지하수의 오염특성

  • 송성숙;박병윤
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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    • pp.290-293
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    • 2004
  • 경산시 지역의 지하수를 분석한 결과 pH는 5.2~8.3, COD는 0~l.6 mg/$\ell$, ${NH_4}^{+}$-N은 0~6.30 mg/$\ell$의 범위로 나타났다. 특히 ${NH_4}^{+}$/-N은 전체 채수 지역 중에서 86 % 정도가 기준치를 초과하는 것으로 나타나 상당 지역이 분뇨, 하수, 폐수, 비료 등으로 오염되어 있었다. 또한 가정하수, 분뇨오수 등의 인위적 오염원과 관계가 있는 Cl도 상당히 검출되었다. 지하수의 깊이에 따른 각 성분을 분석한 결과 DO는 150m이하에서 7.9 mg/${\ell}$, 150m이상에서 8.1 mg/${\ell}$로서 역시 깊이별로 큰 차이를 나타내지 않았다. COD, ${NH_4}^{+}$/-N, ${NO_3}^{-}$/-N, ${NO_2}^{-}$/-N, T-N도 지표면에 가까운 150m이하 지하수에서 비교적 높게 나타났다. 토지 이용별 지하수질의 특성을 비교해 본 결과 DO는 공업지역에서 비교적 낮게 나타났으며, COD는 공업지역에서 평균 농도가 0.6 mg/${\ell}$로서 주거 및 상업지역 0.3 mg/${\ell}$, 농촌지역 0.5 mg/${\ell}$보다 비교적 높았다. 질소성분인 ${NH_4}^{+}$/-N, ${NO_2}^{-}$/-N, T-N 등은 주거 및 상업지역에서 비교적 높게 나타났으며, 총질소의 경우 주거 및 상업지역의 평균이 7.35 mg/${\ell}$로써 공업지역 4.05 mg/${\ell}$, 농촌지역 5.31 mg/${\ell}$보다 매우 높게 나타났다.

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이온선택성 미소전극을 이용한 암모니아성 질소 및 질산성 질소의 연속 농도 측정 (Continuous Measurement of Ammonium-nitrogen and Nitrate-nitrogen using a Ion-Selective Microelectrode)

  • 임미지;선지윤;박정진;변임규;박태주;이태호
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.718-724
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    • 2008
  • The ion selective microelectrode (ISME) has been used for measuring the ion profile of DO, $NH_4{^+}-N$, $NO_2{^-}-N$ and $NO_3{^-}-N$ in biofilm. In this study we evaluated the detection limit and validity of ISME and applied ISME for the continuous measurement of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration in the modified Ludzack-Ettinger (MLE) process. Average detection limits of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ ISME were $10^{-4.44}M$ and $10^{-4.62}M$, respectively. Since the ISME with $5{\sim}10{\mu}m$ of tip diameter showed a faster response time than that of $1{\sim}5{\mu}m$, the ISME with a tip diameter of $5{\sim}10{\mu}m$ was fabricated and used to make real-time ion detections. Direct monitoring of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentrations in the aerobic (2) tank causes the instability of the electromotive force (EMF) for the initial 5~8 hours and also causes remarkable error values of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration. This phenomenon is caused by aeration and mixing in the reactor. Thus, the measuring chamber was newly designed for the aerobic (2) tank and then the EMF of the ISME were stabilized in less than 1 hour. Errors of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ concentration were decreased after stabilization of the EMF. The ISME analysis were well corresponded to the results of auto analyzer and ion chromatography. Consequently, the concentration of $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ could be continuously measured for 178 hours by the ISME.

$Se/NH_4OH$용액으로 처리시킨 n-GaAs의 Photoreflectance에 관한 연구 (A Study on Photoreflectance of n-GaAs Treated with$Se/NH_4OH$ Solution)

  • 김근형;김인수;이정열;이동건;배인호;박성배
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권6호
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    • pp.555-561
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    • 1997
  • The passivation of n-GaAs(100) surface has investigated by photoreflectance(PR). The surface of the sample was treated with the 0.001 N solution Se/NH$_4$OH. After the surface treatment, the samples were annealed between 400 to $700^{\circ}C$ in a $N_2$atmosphere for 10 min. The intensity of PR signal and period of Franz-Deldysh oscillation(FKO) gradually decreased as the annealing temperature increased. The surface electric field(E$_{s}$) of the sample annealed at $600^{\circ}C$ is obtained 1.34$\times$10$^{5}$ V/cm. This value is 1.97 times less than that of unannealed sample. It has found that the passivation of surface occurred when the surface of the sample had been treated with Se/NH$_4$OH solution and annealed from 500 to $600^{\circ}C$. This result could be due to activation of elemental Se on the surface. It has also found that the elemental Se of the surface diffused about 100 $\AA$ into the bulk GaAs when Se-treated sample was annealed at $600^{\circ}C$.>.

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수도근(水稻根)의 Amino산(酸) 대사(代謝)에 관한 연구 -제(第) 3 보(報) 수도근(水稻根)의 몇가지 효소(酵素)의 활성(活性)에 미치는 삼요소(三要素)및 호흡저해제(呼吸沮害劑)의 영향(影響) (Studies on the amino acid metabolism of young rice root (Part 3) - Effects of nitrogen, phosphorus, potassium and respiratory inhibitor on the enzyme activities of rice root -)

  • 김용웅
    • 한국토양비료학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.201-207
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    • 1974
  • 수도(水稻)의 생육(生育)과 GOT, GPT 및 Peroxidase의 활성(活性)에 미치는 삼요소(三要素)와 호흡저해제(呼吸沮害劑)의 영향(影響)에 대한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 질소(窒素)의 형태(形態)에 따른 근(根)과 지상부(地上部)의 신장정도(伸長程度)는 $NO_3$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NH_4$-N 구(區)의 순(順)이며 GOT, GPT, Peroxidase의 활성도(活性度)는 $NH_4$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NO_3$-N 구(區)의 순(順)으로 수도(水稻)의 생육(生育)과는 반대(反對) 현상(現象)을 나타내었다. 2. 수도근(水稻根)의 ${\alpha}$-naphthylamine의 산화력(酸化力)은 $NO_3$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NH_4$-N 구(區)의 순(順)이며 질소농도(窒素濃度)에 따라 증가(增加)하는 경향(傾向)이다. 3. 수도근(水稻根)의 GOT, GPT는 무질소구(無窒素區)에서 가장 활성감소(活性減少)가 컸으며 삼요소(三要素) 결핍(缺乏)에 의(依)한 영향(影響)은 GOT가 GPT 보다 심(深)했으며 peroxidase는 반대(反對)로 활성(活性)이 증가(增加)하였고 그 경향(傾向)은 무가리구(無加里區) > 무인산구(無燐酸區) > 무질소구(無窒素區)의 순(順)이었다. 4. 호흡조해제(呼吸阻害劑)가 수도(水稻)의 지상부(地上部) 생장(生長)에 미치는 영향(影響)은 질소형태(窒素形態)에 따라 억제(抑制) 정도(程度)가 무질소구(無窒素區) > $NH_4$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NO_3$-N 구(區)의 순(順)이었다. 5. 호흡조해제(呼吸阻害劑)에 의한 수도근(水稻根)의 GOT, GPT 활성(活性)에 미치는 영향(影響)도 무질소구(無窒素區) > $NH_4$-N 구(區) > urea-N 구(區) > $NO_3$-N 구(區)의 순(順)으로 저해(沮害)를 받으며 Peroxidase의 활성(活性)에 미치는 영향(影響)은 일정(一定)한 경향(傾向)을 보이지 않는다.

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수도근(水稻根)의 Amino산(酸) 대사(代謝)에 관(關)한 연구(硏究) -제1보(第一報) 수도근(水稻根)의 생장(生長)과 Transaminase의 활성(活性)에 미치는 각종질소화합물(各種窒素化合物)의 영향(影響)- (Studies on the Amino acid Metabolism of Young Rice Roots(Part I) -Effects of Various Nitrogen Compounds for Growth of Rise Roots and Transaminase Activity-)

  • 김광식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제11권
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    • pp.143-149
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    • 1969
  • 수도(水稻)를 각종질소화합물(各種室素化合物)을 공급(供給)하여 근부생장(根部生長)과 근부(根部)의 Transaminase GOT, GPT의 활성(活性)을 측정(測定)하여 근부(根部)의 발육(發育)과 Transaminase활성(活性)과의 관계(關係)를 구명(究明)하고자 하였던바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. $NO_3$-N를 공급(供給)한 수도근(水稻根)의 생장(生長)은 $NH_4$-N를 공급(供給)한 근(根)의 생장(生長)에 비(比)하여 생장(生長)을 촉진(促進)하는 경향(傾向) 이 있다. 2. $NH_4$-N를 공급(供給)한 수도근(水稻根)은 $NO_3$-N를 공급(供給)한 근(根)에 비(比)하여 생장(生長)이 불량(不良)할뿐만 아니라 질소농도(窒素濃度)가 증가(增加)함에 따라 생장(生長)이 억제적(抑制的)인 경향(傾向)이 있다. 3. $NH_4$-N를 공급(供給)한 근(根) 즉(卽) 생장(生長)이 불량(不良)한 근(根)의 GOT, GPT활성(活性)은 강(强)하고 $NO_3$-N를 공급(供給)한 근(根)의 GOT, GPT 활성(活性)은 낮다. 4. 근(根)의 생장(生長)을 비교적(比較的) 억제(抑制)한다는 Amino산(酸)을 공급(供給)한 수도근(水稻根)은 이것 역시(亦是) 생장(生長)이 좋은 것은 GOT, GPT활성(活性)이 약(弱)하고 근부(根部)의 생장(生長)이 불량(不良)한 것은 활성도(活性度)가 높다. 5. 수도근부(水稻根部)의 세포각분획(細胞各分劃)에 있어서의 GOT, GPT 활성도(活性度)는 대부분(大部分) Supernatant fraction (Microsomal fraction)에서 강(强)하게 나타나며 Mitochondrial fraction 에서는 미약(微弱)하다.

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질소(窒素)와 인산(燐酸) 시비(施肥)가 루브라 오리나무(Alnus rubra Bong.) 묘목(苗木)의 외생균근발달(外生菌根發達)과 질소고정(窒素固定) 및 생장(生長)에 미치는 영향(影響) (Effects of Nitrogen and Phosphorus Fertilization on Ectomycorrhiza Development, N-Fixation and Growth of Red Alder Seedlings)

  • 구창덕
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권1호
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    • pp.96-106
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    • 1996
  • 루브라 오리나무(Alnus rubra Bong.) 파종묘(播種苗)에 Frankia 질소고정균(窒素固定菌)과 Alpova diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌)을 접종(接種)한 후 온실에서 10주 동안 길렀다. 이 묘목(苗木)에 질소(窒素)와 인산(燐酸)을 여섯 가지로 조합(대조(對照)), 10mM $NH_4NO_3$, 50mM $NH_4NO_3$, 5mM $KH_2PO_4$, 10mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$, 50mM $NH_4NO_3+5mM$ $KH_2PO_4$)하여 매주 3회씩 10주 동안 시비(施肥)하였다. 고농도(高濃度)의 질소(窒素) 시비(施肥)는 온실에서 오염된 균에 의한 균근(菌根) 형성(形成)을 증가시켰으나, 질소고정(窒素固定)과 뿌리혹내(內) 인산(燐酸) 농도(濃度)는 감소시켰다. 인산(燐酸) 시비(施肥)는 뿌리혹과 묘목의 지상부 생장, 그리고 식물체(植物體) 조직내(組織內) 인산(燐酸) 농도(濃度)를 증가시켰다. 한편 고농도(高濃度)의 질소(窒素) 시비(施肥)는, 엽내(葉內) 인산(燐酸) 농도(濃度)에 있어서는 인산(燐酸) 시비(施肥) 효과를 배가(倍加)시켰으나, 뿌리혹내(內)의 인산(燐酸) 농도(濃度)에 있어서는 인산(燐酸) 시비(施肥) 효과를 없어지게 하였다. A. diplophloeus 외생균근균(外生菌根菌) 접종(接種)으로는 묘목의 직경생장(直徑生長)과 광합성(光合成)이 증가되었으나 잎 생장은 감소하였다. 이 결과는 고농도(高濃度)의 질소(窒素)나 인산(燐酸) 시비(施肥)가 질소고정(窒素固定)과 균근(菌根) 발단에 영향을 주지만, 그 효과는 질소(窒素)와 인산(燐酸)의 상호작용(相互作用)으로 일정하지 않게 됨을 나타낸다.

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질산화 반응조에서 유기물 부하에 따른 암모니아 제거 특성 (Characteristics of $NH_3$-N removal in nitrification reactor according to organic loading rate)

  • 강민구;김금용;김승하;류홍덕;이상일
    • 환경위생공학
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    • 제24권3호
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    • pp.7-15
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    • 2009
  • 본 연구에서는 DEPHANOX공정을 변형한 두 개의 질산화 반응조를 둔 M-DEPHANOX 공정과 기존 변형된 질산화 반응조를 RBC로 대체한 형태로 단일 질산화 반응조로 운전된 M-DEPHANOX 공정을 운전하였다. 그리고 두 공정의 제거율을 비교하기 위하여 질소, 인 및 유기물 제거율과 질산화 반응조의 유기물 부하에 따른 $NH_3$-N 제거율을 조사하였다. 연구결과 $NH_3$-N 제거율은 M-DEPHANOX공정이 91.8%, M-eBNR 공정은 96.9%로서 두 공정 모두 높게 나타났다. TCOD와 SCOD 제거율은 M-DEPHANOX공정은 84.1와 78.2%, M-eBNR공정은 83.4%와 75.6%이었다. 또한 유기물이 $NH_3$-N 제거율에 미치는 영향은 M-eBNR 공정의 질산화 반응조에서는 1차 침전조에서 거의 나타나지 않았다. M-eBNR 공정의 $NH_3$-N 제거율은 도시하수의 유입성상이 달라지더라도 안정적으로 유지되었다.

NH4-K 와 NH4-Ca 평형에 대한 양이온 치환식의 적용 (Application of Exchange Equations for NH4-K NH4-Ca Equilibria)

  • 정종배;사동민
    • 한국토양비료학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.218-226
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    • 1995
  • 복숭아 묘목으로 부터 채취한 근권 및 그 주변 토양을 이용하여 $NH_4-K$$NH_4-Ca$ 치환 현상을 조사하였으며 이 결과를 토양중 암모니움 등 양이온의 이동과 분포의 모델화에 적용할 수 있는 치환식을 찾고자 했다. 토양시료를 $NH_4Cl$, KCl과 $CaCl_2$ 용액으로 평형에 도달시킨 후 $Sr(NO_3)_2$ 용액으로 추출하여 평형상태에서의 치환태 양이온 조성을 구하였다. Vanselow, Gapon 그리고 kerr의 식은 $NH_4-K$$NH_4-Ca$ 치환 현상을 적절히 기술할 수 없었으나 치환태 양이온 농도에 임의의 지수를 갖는 다음과 같은 경험식이 매우 적절한 것으로 나타났다. ${\frac{\alpha_i^m}{a_j^n}}=K{\frac{(iX)^{mPi}}{(jX)^{nPj}}}$ 이 식에서 ${\alpha}i$${\alpha}j$는 원자가가 m과 n인 양이온 i 및 j의 용액 중 activity이며(iX)와 (jX)는 치환태양이온 i와 j의 농도이다. 치환태 양이온의 농도 단위로는 몰 분율 또는 당량 분율을 사용할 수 있다. 임의상수 $P_i$$P_j$ 그리고 분배상수 K는 이 식의 대수형을 이용하여 다중 회귀 방법으로 구할 수 있다.

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