글리시돌과 라우릴 알코올을 반응시켜 합성한 LA와 LA3 비이온계면활성제의 CMC는 각각 $0.97{\times}10^{-3}mol/L$, $1.02{\times}10^{-3}mol/L$이며, 1 wt% 농도에서의 표면장력은 26.99 mN/m과 27.48 mN/m이었다. 동적 표면장력 측정 결과에 의하면 LA와 LA3 비이온 계면활성제 모두, 공기와 수용액의 계면이 계면활성제 단분자에 의하여 비교적 짧은 시간 내에 포화되었으며, 1 wt% LA와 LA3 계면활성제 시스템들의 접촉각은 각각 27.8, $20.9^{\circ}$를 나타내었다. 비극성 오일 n-decane과 1 wt% 계면활성제 수용액 사이의 시간에 따른 계면장력은 시간에 따라 감소하며, LA와 LA3 시스템 모두 2~3 min 이내의 짧은 시간에 평형에 도달하였고, 평형에서의 계면장력 값은 각각 0.1524, 0.1716 mN/n을 나타내었다. $25^{\circ}C$에서의 계면활성제 수용액은 두 시스템 모두 비교적 안정한 상태를 유지하였고, LA 비이온 계면활성제가 LA3 비이온 계면활성제에 비하여 거품 안정성이 큼을 확인하였으며, 이러한 거품 안정성 측정 결과는 표면장력 측정 결과와도 일치하였다. 계면활성제, 물, 비극성 탄화수소 오일로 이루어진 3성분 시스템에 대하여 $25{\sim}60^{\circ}C$의 온도에서 상평형 실험을 수행한 결과, lower phase 마이크로에멀젼 혹은 oil in water (O/W) 마이크로에멀젼이 excess oil 상과 평형을 이루는 2상 영역만이 관찰되었을 뿐, lamellar liquid crystalline phase 혹은 middle-phase 마이크로에멀젼을 포함한 3상 영역은 나타나지 않았다.
본 연구는 주단량체로 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), n-부틸아크릴레이트(n-BA), 메틸메타크릴레이트(MMA) 그리고 기능성 단량체로 아크릴산(AAc)을 사용한 유화중합에서 아크릴계 점착제를 합성하기 위한 최적의 합성 조건을 구하고자 한다. 이를 위하여 계면활성제 농도의 영향, 계면활성제 Hydrophilic lipophilic Balance(HLB) 값, 중합개시제의 농도와 완충제가 아크릴계 점착제의 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 계면활성제는 단량체 사용량에 대하여 3~5 wt%를 사용하였을 때, HLB 값이 12.3일 때 가장 안정한 점착체를 얻을 수 있었으며, 중합 개시제의 농도가 1 wt% 이상 사용하였을 때는 중합 속도는 증가하였으나 안정성이 저하되었다. 완충제로 sodium bicarbonate를 사용할 경우 0.4 wt% 이상 사용하여야 충분한 완충 효과가 있었으며, 단량체의 종류에 따라 약간의 차이는 있으나 완충제의 농도가 0.6~0.8 wt%가 적당하여 4성분계 유화중합에서 최적의 중합 조건을 제시할 수 있었다.
숙신산 에스테르 유도체는 방청성능 및 윤활성능이 우수하여 금속가공유 및 유압작동유 등의 첨가제로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 광유계 윤활기유의 방청제로 사용하기 위하여 알킬 무수 숙신산과 여러 가지 지방 알콜과의 개환반응을 행하여 카르복실 그룹과 에스테르 그룹을 동시에 함유하는 숙신산 알킬 하프-에스테르 유도체를 97% 이상의 수율로 합성하였으며 1 중량% 농도범위에서 광유계 오일에 잘 용해되었다. 합성 유도체는 $^1H-NMR$ 및 FT-IR 스펙트럼으로 구조를 확인하였으며, GC 분석을 통하여 화합물의 순도를 확인하였다. 또한, 합성 유도체의 해수에 대한 방청성능을 ASTM D665 표준방법과 무게 중량법으로 평가하여 카르복실산 그룹을 함유하지 않는 숙신산 알킬 에스테르 유도체와 비교하였다. 방청성능 평가 결과, 합성 유도체의 농도가 증가하고 분자 내에 포함된 알킬기의 사슬이 짧을수록 상대적으로 방청성능이 우수하였으며 비교물질인 숙신산 알킬 에스테르 유도체는 방청성능을 전혀 나타내지 않았다. 무게 중량법으로 평가한 80 중량ppm 농도를 첨가한 오일의 방청효율 % (IE%)는 알킬기의 사슬이 짧을수록 높은 값을 나타내어 최고 95% 이상이었다. 또한, 발청속도(Corrosion rate, CR)는 알킬기의 사슬이 짧을수록 낮은 값을 나타내어 80 중량ppm에서 최고 0.3 mm/year 이하를 나타내었다. 즉, 숙신산 알킬 하프-에스테르 유도체의 해수에 대한 방청성능은 분자 내에 함유되어 있는 카르복실산 그룹으로 인하여 나타나는 것으로 판단되었다.
슬러리 기포탑을 이용하여 수산화칼슘 농도(0.16~0.64 wt%), 계면활성제 농도(2~16 wt%), 총 부피유량(3~6 L/min) 및 $CO_2$ 유량의 부피분율(0.3~0.6)이 탄산칼슘의 morphology, 결정구조, 입자의 크기, 입자 간의 응집화, 비표면적에 미치는 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 반응기는 높이가 1.0 m이고 직경이 0.11m, 그리고 중앙에는 직경 4 cm인 튜브가 들어있는 슬러리 기포탑이다. 실험에 사용한 음이온 계면활성제 Dispex N40은 탄산칼슘 합성에 있어 반응 속도에 영향을 주어 반응 종결 시간을 감소시켰다. Dispex N40의 농도가 2 wt%일 때 수산화칼슘의 포화농도인 0.16 wt%에서 이산화탄소의 유량에 따른 침강성 탄산칼슘의 morphology를 살펴보면 반응 속도가 증가할수록 결정의 형태는 단일 결정으로 존재하는 입자들이 많아졌다. Dispex N40은 탄산칼슘의 crystal의 성장과 입자와 입자간의 응집 현상에 영향을 주어 탄산칼슘의 평균 입도를 변화시켰다. 또한 $0.9 L/min\;CO_2$ 유량에서 수산화칼슘의 농도가 0.64 wt%일 때 2 wt%의 계면활성제 첨가로 인해 비표면적을 $35m^2/g$에서 $44m^2/g$로 크게 증가시켰다.
Mass transfer rates have been measured for the extraction of enzyme from aqueous solution into a reverse-micelle phase at $25^{\circ}C$. The 420 mL vessel was carefully designed to maintain a planar interface between the aqueous and solvent phases, so allowing precise measurement of interfacial area, has been investigated. Sodium di-2-ethylhexyl sulfosuccinate(AOT) was the surfactant used. Factors varied included: agitator speed, pH, ionic strength and surfactant concentration. Samples were taken from the solvent phase at 15min intervals, and the amount of enzyme extracted was measured by UV absorption at 280 nm. The observed Sherwood numbers for the aqueous phase $Sh_1$were correlated interms of the aqueous phase Reynolds number $Re_1$, and modified Schmidt number $Sc_1$. $Sh_1=0.664Re_1^{0.5}Sc_1^{0.33}$
The effects of surfactants affecting polycyclic Aromatic Hydrocarbon(PAHs) solubility and biodegradation in soil slurry were investigated. The critical micelle concentration(CMC) values of surfactants used in this study were 12.7mg/L(Brij 30), 13.4mg/L(Tween 80), 13.6mg/t(Triton X-100). The solubility of PAH increased as the Hydrophile-Lipophile Balance(HLB) value of surfactant decrease. At surfactant biodegradation and toxicity experiement using respirometer, Brij 30 did not show any toxic effect and substrate inhibition upon the level of 1.5g/L. Also, biodegradation of Brij 30 gave no reduction on the phenanthrene biodegradation rate. When the desorption rate of phenanthrene between sand and clay is compared, lower percentage of phenanthrene was desorbed at clay because of the larger surface aera and higher organic content of clay. At the biodegradation experiments of phenanthrene in soil slurry phase, more than 90% of initial phenanthrene adsorbed onto both sand and clay were biodegraded by phenanthrene- acclimated cultures.
Microbial surfactants are more effective and environmentally friendly than many synthetic surfactants. Sophorolipid, a glycolipid type microbial surfactant, is produced from C. bombiocola. Cultivation techniques to increase the productivity have been developed using various carbon sources and reactor setup, reaching its concentration upto 100-300 g/L. Due to its high productivity and non-toxicity, sophorolipid became one of the most promising alternative to synthetic surfactants. Fermentative production of sophorolipid depends primarily on the carbon sources, such as glucose and vegetable oils, and nitrogen sources. Chemical modification of the sophorolipid produces various derivative with different physical properties including hydrophile-liphophilie balance(HLB), emulsion formation, surface tension and dispersing ability. Commercial potentials of sophorolipid in the cosmetic, health care and environment clean-up industries have been discussed.
Antioxidative ability of anthocyanins in water-in-oil microemulsion was examined. Microemulsion was prepared by solubilizing crude anthocyanins extracted from grape skin (Cambell early) in organic solvent (hexane) containing anionic surfactant [bis (2-ethylhexyl) sodium sulfosuccinate, AOT] and linolenic acid (10%, w/v). Lipid oxidation significantly decreased with increasing concentration of anthocyanins ($5-20\;{\mu}M$) at micellar phase, and increasing micelle size ($Wo=5-20\;{\mu}M$). At given micelle size (Wo=10), lipid oxidation decreased as number of micelles decreased. These results indicate antioxidative ability of anthocyanins is critically affected by water core and micelle structure formed by surfactant. Interactions between AOT and anthocyanins decreased antioxidative ability of anthocyanins. Antioxidative ability of anthocyanins significantly increased when ${\alpha}$-tocopherol was added into organic phase. This indicates of synergism between the two antioxidants.
본 연구를 통하여 Rhodococcus erythropolis IGTS8은 배양증애 유기 황화합물인 dibenzothiophene을 2-hydroxybiphenyl로 탈황하며 이 과정에서 계면활성 물질을 분비함을 확인하였다. 생산된 계면활성제로 인하여 배지내의 탁도와 균체의 건조증량 사이에는 비례관계가 없음을 확인하였다. 인위적으로 Tween 80을 넣어준 결과 균체성장 속도, 즉 DBT 분해율은 증가되었으며 2%(v/v)이상의 Tween 80 농도에서는 오히려 저해 효과를 보았다.
In this study, saponin content of extract from modified preconditioning process was investigated in Saponaria officinalis L. for cosmetic natural surfactant. Saponin content in steamed leaves from S. officinalis L. was about three times more than that in dried leaves (tea saponin and quillaja saponin). And saponin extracts from steamed leaves was excellently shown in both forming force and forming stability. In emulsion activity, saponin extracts from steamed leaves had a similar level to quillaja saponin and tea saponin. Saponin extracts from steamed leaves in S. officinalis L. showed nontoxic effect below in $1,000{\mu}g/mL$ of concentration and dose-dependent inhibition of NO production. From the experiment, the extracts of S. officinalis L. showed good cosmetic agent.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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