비이온계 계면활성제를 이용한 토양세척기법에서 수산화물의 첨가와 온도의 영향

Effects of Hydroxides and Temperature on Soil Washing Technology Enhanced by Nonionic Surfactants

비이온계 계면활성제에 여러 종류의 수산화물을 혼합하여 오염토양에 대한 세척영향을 관찰 .분석한 후, 적합한 계면활성제 및 첨가제의 종류와 최적 농도를 찾고자 하였다. 또한 중요한 운전변수인 온도에 따른 세척효율을 분석하여 혼합 계면활성제의 HLB 값과 운점의 상관관계를 규명하였다. 실험결과, 염기의 강도가 증가할수록 세척효율은 NaOH＞KOH＞ Mg(OH)$_2$>Al(OH)$_3$순서로 증가하였다. Al(OH)$_3$는 계면활성제를 응집시켜 세척효율은 매우 낮았다. 단독의 비이온계 계면활성제 POE$_{5}$에 NaOH를 첨가하는 경우 적정 농도인 0.01 M과 0.1 M에서 각각 62.5%와 67.3%로 급격하게 세척효율이 향상하다가 1 M의 농도에서 약 4.2%로 급격히 감소하였다. 혼합 계면활성제에 NaOH를 0.01 M 첨가했을 때, 첨가하지 않을 때보다 세척효율이 증가하였다. NaOH가 첨가되지 않을 때의 혼합 계면활성제에서는 POE$_{5}$/POE$_{14}$의 농도비가 1.8%/1.2%일 때 세척효율이 가장 높았지만, 0.01 M의 NaOH을 첨가했을 때는 1.2%/1.8%에서 85.4%의 높은 세척효율을 나타내었다. 혼합 계면 활성제［POE$_{5}$/POE$_{14}$]용액에 대해 NaOH 첨가량에 따른 용액의 표면장력과 CMC 값의 변화를 조사한 결과, NaOH를 첨가하는 경우 혼합 계면활성제의 표면장력을 감소시켰다. 한편, 비이온계 계면활성제의 HLB값이 증가할수록 운점은 증가하였고, 운점 이상의 온도에서 세척효율이 급격히 감소함을 알 수 있었다.수 있었다.

The effect of non-ionic surfactants added by hydroxides was studied to wash HOCs-contaminated soil. The kinds and concentrations of additives-mixed surfactants suitable for the soil washing were found. The effects of temperature on the soil washing were analyzed and the relations of HLB and cloud point were estabilished. As the base strength was increased, the washing efficiency was increased : NaOH＞KOH＞ Mg(OH)$_2$>Al(OH)$_3$. Washing efficiency was not enhanced by Al(OH)$_3$for coagulation effect. When NaOH was added to POE$\_$5/ washing efficiencies by 0.01 M and 0.1 M solutions were increased to 62.5% and 67.3%, respectively. At 1 M of NaOH washing efficiency was decreased to 4.2%. The Optimum concentration ratio of mixed surfactant ［POE$\_$5//POE$\_$14/] was 1.8%/1.2% without additives. But optimum concentration ratio of surfactants was changed to 1.2%/1.8% with 0.01 M of NaOH addition. The surface tensions and CMCs of mixed surfactant added by NaOH solutions were investigated. The addition of NaOH reduces the surface tension of more hydrophobic surfactants. The nonionic surfactant of higher HLB showed highed cloud point.