• 제목/요약/키워드: kinetic equation

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Mn-ferrite의 중금속 흡착특성-폐 페라이트의 중금속폐수 처리 활용 가능성 (Utilization of Waste Mn-ferrite for Treating Heavy Metals in Wastewater)

  • 이상훈;윤창주;이희란
    • 자원환경지질
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    • 제36권5호
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    • pp.381-385
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    • 2003
  • 본 연구는 폐산화철을 이용한 폐수 중금속 제거 가능성을 알아보고자 시도되었다. 실제 폐수와 폐산화철을 적용하기에 앞서 상업적으로 구입가능한 Mn-ferrite를 이용하여 실내 회분식 시험을 통한 흡착실험을 실시하여 pH, 접촉시간, 중금속 농도 및 온도 등과 같은 다양한 흡착 조절인자들을 이용하여 페라이트에 의한 Cd과 Pb의 흡착 및 제거특성을 알아보았다. 접촉시간을 1에서 360분까지 변화하여 흡착속도를 측정하였으며 일정온도에서 Cd와 Pb의 농도를 변화시켜 흡착등온선을 구하였다. 또한 온도(15∼35$^{\circ}$)와 pH(4∼10) 변화에 따른 흡착특성 변화를 고찰하였다. Cd과 Pb는 Freundlich 식에 잘 맞았으며 Cd에 비하여 Pb가 더 흡착이 잘 되었다. pH가 높을수록 Cd와 Pb가 더 잘 흡착되었으며 이는 pH증가에 따라 수소이온 농도가 감소하고 결과적으로 표면의 흡착가용 장소가 증가하기 때문인 것으로 생각된다. 같은 pH에서 원소의 농도가 증가할 때 흡착이 더 잘 일어났다. 온도 역시 Pb와 Cd의 흡착능에 영향을 미쳤으며 Pb의 경우 온도가 증가할수록 흡착정도가 높아지는 반면 Cd의 경우 덜 흡착이 되었다. Cd는 Pb에 비하여 더 온도에 영향을 받으며 이러한 Cd와 Pb의 흡착특성 차이는 Cd에 비하여 Pb가 더 hard한 특성 때문인 것으로 생각된다. 본 연구는 폐산화철을 이용하여 각종 폐수 중금속을 제거하는 공정에 사용될 수 있음을 시사한다.

EFFECT OF TEMPERATURE ON FLUORESCENCE QUENCHING BY STEADY STATE AND TRANSIENT METHODS IN SOME ORGANIC LIQUID SCINTILLATORS

  • Giraddi, T.P.;Kadadevarmath, J.S.;Chikkur, G.C.;Rath, M.C.;Mukherjee, T.
    • Journal of Photoscience
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    • 제4권3호
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    • pp.97-103
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    • 1997
  • The effect of temperature on the fluorescence quenching of 2-(4-Methoxyphenyl)-5-(1-naphthyl)-1,3,4-oxadiazole (MPNO1), 2-(4-Methoxyphenyl)-5-(2-naphthyl)-1,3,4-oxadiazote(MPNO2), by aniline, and 2-Phenylindole (2-PI) by CCk, in toluene by steady state method and in benzene by time-resolved method have been carried out in the temperature range 30 - 70$\circ$C. The Stem-Volmer (S-V) plots, I$_0$/I against quencher concentration [Q] at different temperanares show positive deviations. The fluorescence lifetimes determined at different temperatures show no systematic variations and the variations being within the experimental error, the average values of lifetimes $ $\tau$ (t) are taken for further calculations. Rate constants such as Stem-Volmer quenching constants K$_sv}$, quenching rate parameters k$_q$ and k'$_q$, static quenching constant V and kinetic distance r are determined using the modified Stem-Volmer equation and sphere of action static quenching model. In order to see whether the reactions are diffusion limited, equations k$_q$ = e$^{-Eq/RT}$ and k'$_q$ = e$^{-Eq/RT}$ are used to determine the values of E$_q$ and E'$_q$, the activation energies for collisional quenching and the values of E$_q$ are 14.53. 17.28 and 16.20 kJ mole$^{-1}$ for MPNO1, MPNO2 and 2-PI respectively and the values of E'$_q$ are 14.62 and 17.73 for MPNO1 and MPNO2 respectively. From the magnitudes of various quantities it has been concluded that the reactions are diffusion limited and the observed positive deviations in the S-V plot are due to static and dynamic quenching.

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Sorption Behavior and Mechanism of Phosphate onto Natural Magnesite

  • Xie, Fazhi;Hu, Tingting;Oh, Won-Chun;Sheng, Dandan;Li, Haibin;Wang, Xuechun;Xie, Zhiyong;Li, Guolian;Han, Xuan;Xie, Wenjie;Sun, Mei
    • 한국재료학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.166-171
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    • 2017
  • Removal of phosphate from environmental water has become more important to prevent eutrophication. In the present study, sorption behavior of phosphate onto magnesite was investigated under different conditions. The optimum pH of phosphate adsorption was determined to be 6.0. The adsorption capacity was found to decrease with increasing temperature, which indicates that a low temperature was beneficial for phosphate adsorption. The sorption capacity for phosphate was found to be 10.2 mg/g at an initial concentration of 100 mg/L and a dose of 2 g/L. The first order kinetic equation and Freundlich isotherm model fit the data well. Phosphate adsorption on magnesite was explained by electrostatic attraction and weak physical interactions.

다물체 동역학을 이용한 파력발전기의 동적거동 분석 (Dynamic Analysis of Wave Energy Generation System by Using Multibody Dynamics)

  • 장진석;손정현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권12호
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    • pp.1579-1584
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    • 2011
  • 본 논문에서는 파도의 에너지를 전기에너지로 변환하는 파력발전시스템에 대해 다루며, 발전기 및 12개의 암을 가진 가동물체형 파력발전기를 기구학적 구속조건을 이용하여 다물체 동역학 모델링 하였다. 새롭게 제안하는 파력발전기의 기어 메커니즘과 구속방정식 및 전달되는 힘요소에 대해 동역학적으로 모델링하였다. 파력은 시간영역에서 모리슨 방정식을 이용하여 수치적으로 계산하여 모델에 적용하였다. 시스템 거동해석을 위해 상용 다물체동역학 해석프로그램인 MSC/ADAMS를 이용하였다. 파력발전시스템의 파도에 대한 안정성을 검토하고 동적 거동 특성을 분석하였다. 하중에 따라 거동 특성을 분석한 결과 Yaw 운동은 상대적으로 적게 나타났으며 파고 1 m 이상일 경우 충분한 운동에너지가 발생함을 알 수 있다.

과열 수증기를 이용한 클로로디플루오르메탄 열분해 반응에 의한 테트라플루오르에틸렌의 합성 (Synthesis of Tetrafluoroethylene from the Pyrolysis of Chlorodifluoromethane in the Presence of Steam)

  • 한명완;김범식;김철웅;이정민
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.190-195
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    • 1999
  • 테트라 플로오르에틸렌의 제조를 위한 클로로디플루오르메탄 (R22) 열분해 반응에 대해 저자들이 고안한 관형 반응기에서 반응온도 ($600{\sim}850^{\circ}C$), 체류시간 (0.005~0.6초) 및 희석비 (수증기/R22, 3~30)를 변수로 하여 전환율, 테트라플로오로에틸렌의 수율 및 선택도에 대한 영향을 고찰하였다. 이상의 결과로부터 이 반응기의 최적조업 및 설계를 위한 지침을 제시하였다. 반응온도는 $700{\sim}750^{\circ}C$, 체류시간은 0.07~0.1초일 때 최적 조업 조건이었다. 희석제인 과열 수증기의 사용은 반응 전환율 뿐만 아니라, TFE의 선택도도 증진시키는 것으로 나타났다. 속도론적 분석을 통하여 R22열분해 반응의 주반응이 $CF_2$ 라디칼 생성반응인 것인 것을 보였으며, 1차 속도식으로 잘 표현되었다. 이 주반응의 활성화 에너지는 44.7~48 kcal/mol이었다.

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구리 촉매하에서 규소와 메탄올의 반응에 의한 Tetramethyl orthosilicate(TMOS) 합성(제2보) - 구리촉매하에서 규소와 메탄올과의 반응의 반응속도론 - (Tetramethyl orthosilicate(TMOS) Synthesis by the Copper-Catalyzed Reaction of the Metallic Silicon with Methanol (II) - The Kinetics of the Copper-Catalyzed Reaction of Silicon with Methanol -)

  • 소순영;원호연;전용진;이범재;양현수
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.259-262
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    • 1999
  • 금속 규소와 구리 촉매가 함유된 접촉물과 메탄올의 반응에 의한 메톡시실란의 합성에서의 TMOS 반응 생성속도를 산출하였다. 활성 자리 수의 변화에 따른 영향을 제거하기 위해서 유속 전이 기술을 사용하여 주입되는 메탄올의 유속을 반응도중 급격히 변화시켰다. 실험 결과 TMOS 생성속도에 영향을 미치는 인자는 반응에 참여하는 메탄올 농도가 아닌 접촉물질의 사용량임을 확인하였으며, 이를 바탕으로 TMOS 생성 메카니즘에서 접촉 물질의 표면에서 중간생성물이 형성되는 반응 단계가 반응 율속단계라고 추정되었다. 최적 공정조건에서 규소 1 g당 최대 TMOS 생성속도는 $210^{\circ}C$에서 0.030 (g/min)이었으며, 이때의 활성화 에너지는 값은 8.5 kcal/mol, 반응 생성속도 상수의 온도 의존성은 식 $k=4.09{\times}10^4\;exp$ ($-4.73{\times}10^3/T$)로 나타났다.

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Salicylaldoxime에 의한 금속 추출에 관한 연구 (A Study on Solvent Extraction of Metal by Salicylaldoxime)

  • 신정호;박상욱;박대원;이경수;정갑섭
    • 공업화학
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    • 제4권1호
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    • pp.46-53
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    • 1993
  • salicylaldoxime에 의한 Cu의 용매추출에 있어서 추출평형 및 추출속도 등을 고찰하였다. 흡광도 측정으로부터 oxime의 분배정수와 해리정수를 구하고, oxime-Cu착화합물의 안정도 상수와 분배정수, 분자흡광계수 및 추출평형정수를 결정하였다. chloroform 및 benzene 용매하에 salicylaldoxime에 의한 Cu의 추출 화학종은 1:2의 형태인 ${\bar{CuR_2}}$였으며, 초기 추출속도실험으로부터 salicylaldoxime-chloroform에 의한 Cu의 총괄추출속도는 $R=k[Cu^{2+}]{\bar{[HR]}}^{0.5}/[H^+]^{0.4}$로 표시 되었다.

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Mercaptan 경화제에 의한 저온속경화 에폭시의 경화거동에 관한 연구 (Study on Cure Behavior of Low Temperature and Fast Cure Epoxy with Mercaptan Hardener)

  • 엄세연;서상범;이기윤
    • 폴리머
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    • 제37권2호
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    • pp.240-248
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    • 2013
  • 본 연구에서는 DGEBA(diglycidyl ether of bisphenol A)를 사용한 에폭시/mercaptan 경화제의 경화 반응 거동을 에폭시/아민 유도체형 경화제와 비교하여 연구하였다. 경화 반응 거동은 DSC 분석에 의해 승온 및 등온의 조건에서 경화되는 과정을 연구하였다. DSC의 승온 실험에서는 Kissinger 법을 이용하였으며, 등온 실험에서는 Kamal의 속도모델을 이용하여 분석하였다. 결과적으로 활성화 에너지는 아민 유도체형 경화제를 사용하였을 때 약 40 kcal/mol이고, mercaptan 경화제를 사용하였을 때 약 28에서 19 kcal/mol로 -SH 관능기가 증가할수록 감소하였다. 에폭시/아민 유도체형 경화제는 약 $90^{\circ}C$ 이상에서 경화 반응이 개시되는 반면, 에폭시/mercaptan 경화제에서는 경화 반응 개시 온도가 약 $80^{\circ}C$ 이내로 낮아지고, 반응 속도가 상승하여 반응 시간이 10분 이내로 단축되었다. 또한 에폭시/mercaptan 경화제계는 자기 촉매 반응 모델을 따르는 것을 확인하였고 약 20~40%의 경화도에서 최대 반응속도를 나타내었다.

Synthesis and Aminolysis of N,N-Diethyl Carbamic Ester of HOBt Derivatives

  • Khattab, Sherine Nabil;Hassan, Seham Yassin;Hamed, Ezzat Awad;Albericio, Fernando;El-Faham, Ayman
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권1호
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    • pp.75-81
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    • 2010
  • The reaction of N,N-diethyl carbamates of 1H-[1,2,3]triazolo[4,5-b]pyridin-1-ol (4-HOAt) 7, 3H-[1,2,3]triazolo[4,5-b]pyridin-3-ol (7-HOAt) 8, 1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-ol (HOBt) 9, 6-chloro-1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-ol (Cl-HOBt) 10, 6-(trifluoromethyl)-1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-ol ($CF_3$-HOBt) 11, and 6-nitro-1H-benzo[d][1,2,3]triazol-1-ol ($NO_2$-HOBt) 12 with morpholine and piperidine in $CH_3CN$ underwent acyl nucleophilic substitution to give the corresponding carboxamide derivatives. The reactants and products were identified by elemental analysis, IR and NMR. We measured the kinetics of these reactions spectrophotometrically in $CH_3CN$ at a range of temperatures. The rates of morpholinolysis and piperidinolysis were found to fit the Hammett equation and correlated with $\sigma$-Hammett values. The values were 1.44 - 1.21 for morpholinolysis and 1.95 - 1.72 for piperidinolysis depending on the temperature. The $Br{\phi}$nsted-type plot was linear with a $\beta_lg = -0.49 \pm 0.02$ and $-0.67 \pm 0.03$. The kinetic data and structure-reactivity relationships indicate that the reaction of 9-12 with amines proceeds by a concerted mechanism. The deviation from linearity of the correlation ${\Delta}H^#$ vs. ${\Delta}S^#$ and plot of $logk_{pip}$ vs. $logk_{morph}$ and $Br{\phi}$nsted-type correlation indicate that the reactions of amines with carbamates 7 and 8 is attributed to the electronic nature of their leaving groups.

Effect of Antioxidant Addition on Milk Beverage Supplemented with Coffee and Shelf-life Prediction

  • Kim, Gur-Yoo;Lee, Jaehak;Lim, Seungtae;Kang, Hyojin;Ahn, Sung-Il;Jhoo, Jin-Woo;Ra, Chang-Six
    • 한국축산식품학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.903-917
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    • 2019
  • This study aimed to extend the shelf-life of coffee-containing milk beverage by adding Theobroma cacao (cacao nibs) extract. To prepare the beverage sample containing cacao nibs extract, 0.8% cacao nibs hydrothermal extract was aseptically injected. Qualitative changes in the beverage samples, including antioxidant effect, peroxide value (POV), caffeine content, and sensory parameters were monitored regularly during storage at 10℃, 20℃, and 30℃ for 4 wk. The inclusion of cacao nibs extract produced higher antioxidant activity compared to the control. As the storage temperature increased, the POV of all samples increased. Samples with cacao nibs extract generally displayed lower POV than the control. The caffeine content of all samples tended to decrease during storage, with the decrease accentuated by higher storage temperatures. In the shelf-life prediction using the Arrhenius model, the kinetic regressions of the cacao nibs extract-added sample and control were YPOV=1.2212X-2.1141 (r2=0.9713) and YPOV=1.8075X-2.0189 (r2=0.9883), respectively. Finally, the predicted shelf-life of cacao nibs-added group and control to reach the quality limit (20 meq/kg POV) were approximately 18.11 and 12.18 wk, respectively. The results collectively indicate that the addition of cacao nibs extract extends the shelf-life of the coffee-containing milk beverage and heightened the antioxidant effect.