물-알코올 혼합물의 분리를 위한 알긴산막에 관한 연구

A Study of Alginic acid Membrane for the Separation of Water-Alcohol Mixtures

음이온성 고분자 전해질의 하나인 알긴산을 이용 하여 알긴산막의 분리성능을 개선함과 동시에 막의 얀정성을 높이고, 막과 분리 대상물과의 화학적 친 화성을 제어하기 위하여 막의 가능기에 다양한 금속 이온으로 가교시킨 금속복합체 막을 제조하고, 그막 들이 투과증발 특성에 미치는 영향을 조사하여 다음 과 같은 결론을 얻였다. 1) 금속복합체 막들 중 IA족 금속이온으로 치환 한 경우에 저농도 에탄올 수용액에서 크게 팽윤되거 나 쉽게 부스러지는 경향이 있어 투과증발막으로 샤 용할 수 없었다. 2) 알긴산막에 비해 2가 금속으로 가교한 금속복 합체 막의 경우 막의 안정성 및 분라성능이 크게 향 상되는 것을 알 수 있었다. 3) 2가 금속 복합체 막들의 경우 분리계수는 Na a alg 막에 비해 약간 증가하는 경향을 나타낸 반면, 투과속도는 비슷한 경향을 나타내였다. 4) Ca-alg 금속복합체 막의 경우에 다른 금속복 합체 막들에 비하여 분리계수가 크게 증가하여 가장 우수한 성능을 나타내였다. 5) Ca-alg막의 경우 90wt.% 에탄올 수용액에서 분리계수는 6,420이었으며 투과속도는 $0.269kg/m^2.hr$로써 우수한 생능을 나타내었다.

As a separation membrane for water-ethanol mixtures, alginic acid has been used which is hydrophilic polysaccharide and has excellent bonding capacity with divalent metal ions. Pervaporation characteristics of the alginic acid membrane were examined. The membrane was crosslinked with metal ions for the improvement of mechanical strength and chemical affinity. And its pervaporation characteristics were investigated. The first group(I A) metal complexed membrane cannot be used because of their brittleness and excessive swelling in low concentrations of ethanol solution. But the permeation characteristics of other metal complexed membrane were more improved than that of the alginic acid membrane because of their contraction of the membrane and hydrophilic property of metal ion.