• 제목/요약/키워드: Solid-phase adsorption

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동역학적 흡착 관계식을 이용한 다공 매질에서의 유동세균에 의한 유기성 오염물의 가속이송 예측 모델 (Modeling Bacteria Facilitated Contaminant Transport in Porous Media with Kinetic Adsorption Relationships)

  • 김승현
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.22-29
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    • 1995
  • 유동 세균 입자는 지체계수를 감소시키므로써 지하수에서 소수성 오염물의 이동을 촉진시킨다. 그 크기와 표면의 적당한 물리화학적 조건으로 인하여 세균은 효율적인 오염물의 운반자가 될 수 있다. 이러한 운반자가 있을 때, 그 계는 액상, 입상, 그리고 고상의 3 상으로 해석되어야한다. 오염물은 각 상에 모두, 혹은 그 중의 일부에 존재할 수 도 있다. 본 연구에서는 세균이 있는 경우, 생화학적으로 분해 가능한 유기성 오염물의 다공매질에서의 거동을 물질수지에 기초하여 수학적 모델로 묘사한다. 세균의 액상과 고상사이의 물질 전이 및 오염물의 액상과 입상사이의 물질 전이는 동역학적 관계식으로 나타냈다. 모델 결과를 일반화하기 위하여 무차원화를 수행했고, 그 해를 구하여 세균에 의한 오염물의 가속이송 효과를 알 수 있었다. 모델 결과는 문헌상의 실험결과와 비교되었다. 모델 결과로부터 오염물은 그 계의 Damkohler I 수가 10 이상일 경우 국지 평형 가정을 할 수 있었으며, 세균의 성장율과 주입 농도 등이 오염물의 청소에 아주 중요한 요소임을 알 수 있었다.

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연속고체 표면 위의 단순유체 홑층에 대한 시늉연구 (A Simulational Study of a Simple Fluid Monolayer on a Smooth Solid Surface)

  • 한규광
    • 자연과학논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.1-7
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    • 1998
  • 대정준 몬테카를로 시늉을 집중적으로 수행하여 무결정 연속고체 표면 위에 흡착된 Lennard-Jones 유체의 홑층에 대해 덮힘률 $\theta$ ~ 0.8에서 1.8 까지를 연구하였다. 시늉 결과는 최근 흑연위의 알곤 홑층 녹기에 대한 열역학적 실험측정에서 관찰되어졌던 두 단계의 녹음 행태를 뚜렷이 보여 주었다. 본 연구에서 관찰된 녹음 행태는 갑작스러운 밀도 변화 후에 점진적인 상전이로 이루어진다. 홑층 구조에 대한 스냅 사진들은 녹기과정에 어긋나기 짝의 형성과 그 짝의 분리가 연루되어 있다는 것을 가르키고 있다. 계의 크기에 의한 효과를 감안하여, 갑작스러운 밀도 변화는 Kosterlitz, Thouless, Halperin, Nelson, and Young (KTHNY)의 이론과 무관할 것인 반면에, 두 번째의 점진적 전이는 KTHNY 타입의 녹기 상전이일 것이라고 사료된다.

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하수오니에 의한 Cd 흡착의 속도론적 연구 (Kinetic Study of Cadmium Adsorption by Sewage Sludge)

  • 이상모;티분고
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.32-39
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    • 2000
  • 하수 오니에 의한 Cd 의 흡착반응을 조사하기 위하여, Cd의 처리농도 (5, 10, 15, 20, 25 및 $50{\mu}g\;Cd\;ml^{-1}$를 달리하여 흡착실험을 수행하였으며, 반응시간 (흡착 반응 후 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4.5, 6.6, 8.5, 12.5, 24.5 및 48.5 h) 별로 Cd 의 농도를 구하여 흡착반응의 속도상수를 계산하였다. 모든 처리 농도에서 처음 반응시간 30분 이내에 처리 한 Cd의 약 95% 가 흡착되었다. 초기의 빠른 1단계 Cd 흡착반응 후에는 1차 가역 반응식으로 기술할 수 있는 1단계 반응보다는 느린 2단계의 Cd 흡착 반응이 일어났다. 1차 가역 반응식으로 기술할 수 있는 2단계의 Cd 흡착 반응의 속도상수는 $-0.137{\sim}-0.521h^{-1}$의 범위로서 Cd처리 농도가 증가할수록 속도상수는 감소하였다. 흡착 반응에서 평형에 도달하는 시간 (약 6-24 h) 이나, 평형에서의 Cd 의 흡착량 (약 $276-2720{\mu}g\;g^{-1}$) 또는 흡착되지 않고 용액에 남아있는 Cd의 농도 (약 $60-400{\mu}g\;L^{-1}$) 도 Cd 의 처리 농도에 의하여 결정되었다. 즉 Cd 의 처리 농도가 증가할수록 평형에 도달하는 시간, 흡착량 및 평형 농도는 증가하였다. 하수 오니에 의하여 흡착된 Cd 의 일부는 시간이 경과함에 따라 하수 오니로 부터 방출되었으나 그 양은 전체 Cd 흡착량에 비하면 매우 적었다.

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혐기성 조건에서 FeS의 흡착 거동 연구 (Study on the Adsorption Behavior of FeS in Anaerobic Conditions)

  • 김정배
    • 한국환경과학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.505-512
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    • 1997
  • The Interfacial characteristics between various heavy metals and hydrous FeS were investigated. Heavy metals which have lower sulfide solubilities than FeS undergoes the lecttice exchange reaction when these metal tons contact FeS In the aqueous phase. For heavy metals which have higher suede solubilities than FeS, these metal ions adsorb on the surface of FeS. Such characteristic reactions were interpreted by the soled solution formation theory. The presence of ligand such as EDTA reduced largely metal removal efficiency due to formation of metal-ligand complex In the solution. In an attempt to elucidate the Interfacial characteristics, zeta potential of the hydrous FeS In the absence and In the presence of various metal loons were measured and analyzed.

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Development of Analysis Condition and Detection of Volatile Compounds from Cooked Hanwoo Beef by SPME-GC/MS Analysis

  • Ba, Hoa Van;Oliveros, Maria Cynthia;Ryu, Kyeong-Seon;Hwang, In-Ho
    • 한국축산식품학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.73-86
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    • 2010
  • The current study was designed to optimize solid phase microextraction (SPME)-GC-MS conditions for extraction and analysis of volatile components for Hanwoo beef and to establish a tentative database of flavor components. Samples were taken from Hanwoo longissimus muscle (30 mon old steer, $1^+B$ carcass grade) at 24 h postmortem. Results indicated that the optimum adsorption time for $75{\mu}m$ CAR/PDMS fiber was 60 min at $60^{\circ}C$. Thermal cleaning at $250^{\circ}C$ for 60 min was the best practice for decontamination of the fiber. A short analysis program with a sharp oven temperature ramp resulted in a better resolution and higher number of measurable volatile components. With these conditions, 96 volatile compounds were identified with little variation including 22 aldehydes, 8 ketones, 31 hydrocarbons, 12 alcohols, 8 nitrogen- and sulfurcontaining compounds, 5 pyrazines and 10 furans. A noticeable observation was the high number of hydrocarbons, aldehydes, ketones, alcohols and 2-alkylfurans which were generated from lipid decomposition especially the oxidation and degradation of unsaturated and saturate fatty acids. This implies that these compounds can be candidates for flavor specification of highly marbled beef such as Hanwoo flavor.

Analysis of Agrochemical Residues in Tobacco Using Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography with Different Mass Spectrometric Techniques

  • Lee, Jeong-Min;Jang, Gi-Chul;Kim, Hyo-Keun;Hwang, Geon-Joong
    • 한국연초학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.117-124
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    • 2008
  • A solid phase microextraction (SPME) method in combination with gas chromatography/mass spectrometric techniques was used for the extraction and quantification of 12 selected agrochemical residues in tobacco. The parameters such as the type of SPME fiber, adsorption/desorption time and the extraction temperature affecting the precision and accuracy of the SPME method were investigated and optimized. Among three types of fibers investigated, polyacrylate (PA), polydimethylsiloxane (PDMS) and polydimethylsiloxane-divinylbenzene (PDMS-DVB), PDMS fiber was selected for the extractions of the agrochemicals. The SPME device was automated and on-line coupled to a gas chromatograph with a mass spectrometer. Mass spectrometry (MS) was used and two different instruments, a quadrupole MS and triple quadrupole MS-MS mode, were compared. The performances of the two GC-MS instruments were comparable in terms of linearity (in the range of 0.01$\sim$0.5 $\mu$g/mL) and sensitivity (limits of detection were in the low ng/mL range). The triple quadrupole MS-MS instrument gave better precision than that of quadrupole MS system, but generally the relative standard deviations for replicates were acceptable for both instruments (< 15%). The LODs was fully satisfied the requirements of the CORESTA GRL. Recoveries of 12 selected agrochemicals in tobacco yielded more than 80% and reproducibility was found to be better than 10% RSD so that SPME procedure could be applied to the quantitative analysis of agrochemical residues in tobacco.

Novel Solid Phase Extraction Procedure for Some Trace Elements in Various Samples Prior to Their Determinations by FAAS

  • Sacmaci, Srife;Kartal, Senol;Sacmaci, Mustafa;Soykan, Cengiz
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권2호
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    • pp.444-450
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    • 2011
  • A novel method that utilizes poly(5-methyl-2-thiozyl methacrylamide-co-2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid-co-divinylbenzene) [MTMAAm/AMPS/DVB] as a solid-phase extractant was developed for simultaneous preconcentration of trace Cd(II), Co(II), Cr(III), Cu(II), Fe(III), Mn(II), Ni(II), Pb(II), and Zn(II) prior to the measurement by flame atomic absorpiton spectrometry (FAAS). Experimental conditions for effective adsorption of the metal ions were optimized using column procedures. The optimum pH value for the simultaneously separation of the metal ions on the new adsorbent was 2.5. Effects of concentration and volume of elution solution, sample flow rate, sample volume and interfering ions on the recovery of the analytes were investigated. A high preconcentration factor, 100, and low relative standard deviation values, $\leq$1.5% (n = 10), were obtained. The detection limits (${\mu}gL^{-1}$) based on the 3s criterion were 0.18 for Cd(II), 0.11 for Co(II), 0.07 for Cr(III), 0.12 for Cu(II), 0.18 for Fe(III), 0.67 for Mn(II), 0.13 for Ni(II), 0.06 for Pb(II), and 0.09 for Zn(II). The validation of the procedure was performed by the analysis of two certified reference materials. The presented method was applied to the determination of the analytes in various environmental samples with satisfactory results.

고상 미세 추출법을 이용한 가스시료 중 휘발성유기화합물의 정량 분석 (Quantification of Volatile Organic Compounds in Gas Sample Using Headspace Solid-Phase Microextraction)

  • 김재혁;김현욱
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.906-917
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    • 2013
  • 본 연구에서는 고상 미세추출법(HS-SPME)을 적용하여 대기환경시료 중 VOCs 분석을 위한 응용성을 평가하고자 하였다. 광범위한 VOCs 검출을 위한 최적 HS-SPME 분석 조건(CAR/PDMS fiber, 30분 시료노출, 도출된 분석조건)에서 VOCs의 검출 한계 농도는 저분자량 화합물인 경우 1~3 ppbv 내외였고, BTEXs 계열 화합물들의 경우에는 0.0005 ppbv 이하의 매우 낮은 농도까지 검출 가능하였다. 다만 fiber들 간의 흡착효율 재현성 평가결과, 동일 fiber에 대하여 1~9.2% (n = 3), 서로 다른 fiber들에 대하여서는 5.9~13.5% (n = 5)의 오차를 보였다. 도출된 분석조건을 이용하여 매립지 가스 중 BTEX를 포함한 35여종의 VOCs를 성공적으로 정량분석하였다.

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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세포배양 생화학적 기법에 의한 수환경오염 평가 (Cell Culture Microbioassay for the Water Pollution Monitoring)

  • 오승민;정규혁
    • Toxicological Research
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    • 제16권4호
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    • pp.285-291
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    • 2000
  • So far, investigation of environmental pollution has been achieved in field study. This remains the most exhaustive approach, current dimensions of environmental researches and their inherent complexity require that relatively inexpensive and simple laboratory procedures are developed to make possible the screening of large numbers of sites and samples. At this point. microbioassay has been high-lighted. The purpose of this study is to evaluate the water pollution using microbioassay. Two microbioassay methods were optimized and validated for the sensitive and quantitative determination of total toxic effects in the water. EROD(Ethoxyresorufin-O-deethylase) microbioassay was focused to detect PARs, PCBs and dioxinlike components in the water and E-screen assay to xenoestrogens. The EROD microbioassay was executed in rat hepatoma cell line, H4IIE and E-screen assay in MCF7-BUS cell line. Kumho river was selected for this study. 5ι of river water was extracted using combined solid-phase extraction in static adsorption mode with soxhlet extraction. Pollutants adsorbed to the XAD-4 resin were recovered by elution with ethyl acetate and methylene chloride (1 : 9). Toxic effects of extracts were determined by EROD-microbioassay and E-screen assay. EROD activities of water samples were 7.24-72.24 ng/ι MEQ. The estrogenic effect of various water samples is quantitatively evaluated by EEQ. The EEQ of samples range from 0.05 to 6.07 ng-EEQ/ι. These results suggested that Kumho river was highly polluted with organic toxic chemicals.

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