• 제목/요약/키워드: ion transport number

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Continuous ion-exchange membrane electrodialysis of mother liquid discharged from a salt-manufacturing plant and transport of Cl- ions and SO42- ions

  • Tanaka, Yoshinobu;Uchino, Hazime;Murakami, Masayoshi
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제3권1호
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    • pp.63-76
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    • 2012
  • Mother liquid discharged from a salt-manufacturing plant was electrodialyzed at 25 and $40^{\circ}C$ in a continuous process integrated with $SO_4{^{2-}}$ ion low-permeable anion-exchange membranes to remove $Na_2SO_4$ and recover NaCl in the mother liquid. Performance of electrodialysis was evaluated by measuring ion concentration in a concentrated solution, permselectivity coefficient of $SO_4{^{2-}}$ ions against $Cl^-$ ions, current efficiency, cell voltage, energy consumption to obtain one ton of NaCl and membrane pair characteristics. The permselectivity coefficient of $SO_4{^{2-}}$ ions against $Cl^-$ ions was low enough particularly at $40^{\circ}C$ and $SO_4{^{2-}}$ transport across anion-exchange membranes was prevented successfully. Applying the overall mass transport equation, $Cl^-$ ion and $SO_4{^{2-}}$ ion transport across anion-exchange membranes is evaluated. $SO_4{^{2-}}$ ion transport number is decreased due to the decrease of electro-migration of $SO_4{^{2-}}$ ions across the anion-exchange membranes. $SO_4{^{2-}}$ ion concentration in desalting cells becomes higher than that in concentration cells and $SO_4{^{2-}}$ ion diffusion is accelerated across the anion-exchange membranes from desalting cells toward concentrating cells.

PET 직물을 매트릭스로 이용한 Fixed Site Carrier Membrane의 금속이온 투과성 (Fixed Site Carrier Membrane for selective metal ion transport, supported by PET fabric)

  • Kim, Yong-Yl;Soukil Mah
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.219-222
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    • 2001
  • Membranes which selectively transport specific metals on an industrial scale is much useful in a number of applications, such as aqueous stream purification, catalyst and recycling of the reactants, the applications in metal ion sensing and so forth. Numerous studies have been already made to use liquid, supported liquid and, emulsion liquid membranes (LM) for selective carriers for metal ion transport. (omitted)

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Numerical simulation of three-dimensional crack features and chloride ion transport in unsaturated and damaged mortar

  • Zhiyong Liu;Yunsheng Zhang;Jinyang Jiang;Rusheng Qian;Tongning Cao;Yuncheng Wang;Guowen Sun
    • Computers and Concrete
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    • 제31권6호
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    • pp.485-499
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    • 2023
  • Both damage and unsaturated conditions accelerate the transport of erosive media inside concrete. However, their combined effects have not been fully investigated. A multiscale mortar model using representative volume elements is developed, capturing the number and distribution in each phase. Afterwards, mortar damage microstructure evolution is simulated in the tensile process. Finally, the unsaturated mortar transport is predicted and analysed. The results indicate that damage significantly affects the diffusion process in the early stage, while the transport performance is weakened due to the obstruction of the nontransport phase in the later stage. The higher the saturation and the more connected pores, the faster the diffusion rate of chloride ions. Chloride ions spread around the cracks in a tree-like manner along. The model can very well predict the chloride ion transport performance of unsaturated and damaged mortar.

초음파 표면개질에 의한 CDI 전극용 술폰화 염화비닐(PVC) 멤브레인의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of Sulfonated Polyvinylchloride (PVC) Membrane for Capacitive Deionization Electrode by Ultra Sonication Modification)

  • 황치원;오창민;황택성
    • 접착 및 계면
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 2014
  • 이온 교환막은 전기투석, 확산투석, Redox flow 전지, 연료전지 등 다양하고 넓은 분야에서 사용되고 있다. 초음파를 이용하여 만들어진 PVC 양이온 교환막을 시간을 변화시켜 가면서 술폰화 반응에 의해 제조하였다. 술폰화제로 황산을 사용하였으며, 술폰화 PVC 양이온 교환막의 기본구조와 특성을 FT-IR, EDX, Water uptake, 이온교환용량(IEC), 전기저항(ER), 전도도, 이온수송수 및 표면 morphology를 SEM 분석하였다. FT-IR 스펙트럼 분석결과 술폰화 PVC 양이온 교환막에 술폰산기가 도입되었음을 확인하였으며 멤브레인의 Water uptake, IEC, 전기 저항 및 ion transport number의 최대값은 각각 40.2%, 0.87 meq/g, $35.2{\Omega}{\cdot}cm^2$ 및 0.88이었다.

역전기투석 장치 내 스페이서의 영향에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis for the Effect of Spacer in Reverse Electrodialysis)

  • 신동우;김홍근;김태환;박종수;전동협
    • 청정기술
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    • 제19권1호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • 본 연구에서는 역전기투석 장치 내 스페이서(spacer)에 의한 유동변화와 스페이서의 높이변화에 따른 해수의 유동 및 이온전달 영향에 관한 연구를 수행하였다. 육각형 모양의 스페이서에 대해 3차원 전산유체해석을 진행하였다. 모델링을 수행한 결과, 레이놀즈수(Reynolds number)가 커짐에 따라 스월량(swirl)이 커지며 단위시간당 해수의 이온이 멤브레인(membrane)으로 전달되는 양이 늘어나지만, 반면에 입출구의 압력차도 증가하였다. 또한 스페이서가 두꺼울수록 파워수(Power number)와 셔우드수(Sherwood number)가 증가하였다.

리튬 p-[메톡시 올리고(에틸렌옥시)]벤젠설폰산염으로 제조된 젤형 고분자 전해질의 리튬 이온 운반 특성 (Lithium ion Transport Characteristics of Gel-Type Polymer Electrolytes Containing Lithium p-[Methoxyoligo(ethyleneoxy)] benzenesulfonates)

  • 허윤정;강영구;한규승;이창진
    • 폴리머
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    • 제27권4호
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    • pp.385-391
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    • 2003
  • 본 연구에서는 에틸렌 옥사이드의 반복 단위 길이 (n=3, 7.3, 11.8, 그리고 16.3)가 다른 리튬 p-[메톡시 올리고(에틸렌옥시)]벤젠설폰산염 (LiEOnBS)을 합성하였다. 이 전해질 염을 이용하여 고분자 전해질을 제조하였으며, 에틸렌 옥사이드의 반복 단위 길이 및 농도에 따른 이온 전도도 그리고 리튬 이온의 운반율에 대해 조사하였다. 고분자 전해질의 이온 전도도는 3$0^{\circ}C$에서 4.89$\times$$10^{-4}$ S/cm (LiEO7.3BS, 0.5 M)로 최고 이온 전도도를 보였다. Dc분극과 ac 임피던스를 혼합하여 측정한 고분자 전해질의 리튬 이온의 운반율은 0.75~0.92 이였으며, 농도가 증가할수록 리튬 이온 운반율은 감소하였다. LiEO7.3BS의 전해질 염을 0.1 M로 사용한 고분자 전해질인 경우 0.92로 최고의 리튬 이온 운반율을 보였다. 이로부터 벤젠설포네이트에 치환된 에틸렌 옥사이드의 반복 단위가 3이상만 되어도 높은 리튬 이온 운반율을 가지는 단일 이온 전해질 특성을 보임을 알 수 있었다.

The Role of Excipients in Iontophoretic Drug Delivery: In vitro Iontophoresis of Isopropamide and Pyridostigmine through Rat Skin and Effect of Ion-pair Formation with Organic Anions

  • Shim, Chang-Koo
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제23권3호spc1호
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    • pp.41-50
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    • 1993
  • The iontophoretic delivery across rat skin of quaternary ammonium salts (isopropamide: ISP, pyridostigmine: PS), which are positively charged over a wide pH range, was measured ill vitro. The study showed that: (a) iontophoresis significantly enhanced delivery of ISP and PS compared to respective passive transport; (b) delivery of ISP and PS was directly proportional to the applied continuous direct current density over the range of $0-0.69\;mA/cm^2;$ (c) delivery of ISP and PS was also proportional to the drug concentration in the donor compartment over the range of $0-2{\time}l0^{-2}M:$ (d) sodium ion in the donor compartment inhibited the drug transport possibly due to decreasing the electric transference number of the drug; (e) delivery of ISP and PS increased as the pH of the donor solution increased over the pH range 2-7 suggesting permselective nature of the epidermis, and inhibition of the transference number of the drugs by hydronium ion; (f) some organic anions such as taurodeoxycholate, salicylate and benzoate which form lipophilic ion-pair complexes with ISP inhibited the delivery of ISP. The degree of inhibition by the organic anions was linearly proportional to the extraction coefficient $(K_e)$ of ISP from the partition system with each counteranion between phosphate buffer (pH 7.4) and n-octanol. For PS, however, taurodeoxycholate, but not salicylate and benzoate inhibited the iontophoretic delivery. It suggests that not only sodium ion and hydronium ion but also the counteranions which form lipophilic ion-pairs with quaternary ammonium drugs are not favorable components in formulating the donor solution of the drugs to achieve an effective iontophoretic delivery.

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폐수 중 황산이온 회수를 위한 불균질 음이온교환막의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Heterogeneous Anion Exchange Membrane for Recovery of Sulfate Ion from Waste Water)

  • 최국종;최재환;황의환;이영우;황택성
    • 폴리머
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    • 제31권3호
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    • pp.247-254
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    • 2007
  • 본 연구에서는 폐수 중에 함유된 황산이온을 전기투석 방법으로 회수하기 위하여 불균질 음이온교환막을 압출성형 방법으로 제조하였다. 불균질 음이온교환 막의 함수율, 이온교환용량 및 이온수송수는 이온교환 수지의 함량이 증가함에 따라 증가하였고 전기저항은 감소하였다. 또한 불균질 음이온교환막의 인장강도는 이온교환 수지의 함량이 증가함에 따라 감소하였으며 LLDPE막의 경우 인장강도는 수지의 함량이 30 wt%일 때 가장 높게 나타났다. 함수율은 이온교환 수지의 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, 불균질 이온교환막의 이온수송수는 최대 0.86 이었고, 전기저항 값은 50 wt% 수지 함량의 LDPE 막이 $46.5{\Omega}{\cdot}cm^2$로 가장 높게 나타났다. 한편 제조한 막의 황산이온에 대한 전기투석 운전 결과 전류효율은 황산농도 0.5 mol/L, 전류밀도 $125 mA/cm^2$에서 가장 높게 나타났다.

비드와 섬유이온교환체 고정 PE 불균질 이온교환막의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of PE Heterogeneous ion Exchange Membrane with Bead and Fibrous ion Exchanger)

  • 황택성;박명규;강경석
    • 폴리머
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    • 제26권5호
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    • pp.575-581
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    • 2002
  • 본 연구는 폴리에틸렌 기재에 비드와 섬유상 이온교환체의 배합비를 달리하여 불균질 이온 교환막을 제조하였다. PE 불균질 이온교환막의 이온교환능은 섬유강 이온교환체의 양이 증가할수록 선형적으로 증가하였으며 30 wt%에서 최대 1.86 meq/g 이었다. 불균질 이온교환막의 함수율, 고정이온농도 및 이온운반율도 섬유상 이온교환체의 양이 증가할수록 증가하였나. 반면 불균질 이온교환막의 전기저항은 섬유상 이온교환체의 양이 증가할수록 감소하였으며, IXF (ion exchange fiber)의 혼합량이 30 wt%에서 5$\Omega$/$\textrm{cm}^2$으로 전기저항 값이 가장낮았다.

불균질 이온교환막의 제조와 축전식 탈염에서의 탈염 성능 평가 (Preparation of Heterogeneous Ion Exchange Membranes and Evaluation of Desalination Performance in Capacitive Deionization)

  • 최재환;이주봉
    • 멤브레인
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    • 제26권3호
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    • pp.229-237
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    • 2016
  • 막결합 축전식 탈염에 적용하기 위하여 불균질 이온교환막을 제조하였다. 이온교환수지 분말과 LLDPE (linear low density polyethylene) 혼합물을 압착시켜 불균질 이온교환막을 제조하였다. 제조한 막의 막 특성 분석과 MCDI 탈염실험을 실시하였다. 이온교환수지의 함량이 증가할수록 막의 전기저항은 감소하였고 함수율은 증가하였다. 그러나 막의 이온선택성을 나타내는 이온 수송수는 상업용 균질 막과 유사한 성능을 나타냈다. MCDI 탈염실험 결과 탈염량은 불균질 막의 높은 전기저항으로 인해 균질 막을 이용한 셀의 탈염량의 90% 수준을 나타냈다. 불균질 이온교환막은 균질 막에 비해 탈염성능은 다소 감소하였지만 제조가 간편하고 가격이 저렴하여 MCDI에 적용이 가능할 것으로 판단되었다.