• Geomechanics and Engineering
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• 제2권3호
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• pp.191-202
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• 2010

The porosity (including the specific surface area and pore volume-diameter distribution) of montmorillonitic soft rock (MSR) was studied experimentally with an electrochemical treatment, based on which the change in porosity was further analyzed from the perspective of its electrokinetic potential (${\zeta}$ potential) and the isoelectric point of the electric double layer on the surface of the soft rock particles. The variation between the ${\zeta}$ potential and porosity was summarized, and used to demonstrate that the properties of softening, degradation in water, swelling, and disintegration of MSR can be modified by electrochemical treatment. The following conclusions were drawn. The specific surface area and total pore volume decreased, whereas the average pore diameter increased after electrochemical modification. The reduction in the specific surface area indicates a reduction in the dispersibility and swelling-shrinking of the clay minerals. After modification, the ${\zeta}$ potential of the soft rock was positive in the anodic zone, there was no isoelectric point, and the rock had lost its properties of softening, degradation in water, swelling, and disintegration. The ${\zeta}$ potential increased in the intermediate and cathodic zones, the isoelectric point was reduced or unchanged, and the rock properties are reduced. When the ${\zeta}$ potential is increased, the specific surface area and the total pore volume were reduced according to the negative exponent law, and the average pore diameter increased according to the exponent law.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권7호
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• pp.551-557
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• 1992

X-ray diffraction patterns, IR spectra and zeta-potentials of silicon nitride and $\beta$-Sialon powders were investigated before and after surface manipulations. $\beta$-Sialon powder was produced from Hadong Kaolin by the carbothermic reduction and simulataneous nitridation. Isoelectric points of as-prepared Si3N4 and $\beta$-Sialon powders were 8.4 and 7.4, respectively. After both silicon nitride and $\beta$-Sialon powders were oxidized at 80$0^{\circ}C$ for 24 h in air, the isoelectric points of these powders corresponded to that of silica (pH=3). I case of the addition of Darvan C as deflocculant, its isoelectric point was 3 and zeta-potential was nearly constant in the range of pH 5~12. When SN 7347 was used as deflocculant, its isoelectric point was 8.3 and zeta-potential over -156 mV was measured above pH 11.

• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.9-14
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• 2009

양쪽성 계면활성제는 등전점 이하의 pH 조건에서 양이온 계면활성제로 작용함으로써 유연력을 나타낼 수 있으며, 등전점 이상의 pH 조건에서는 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용하여 세정력을 나타낼 수 있다. 따라서 pH에 따른 양쪽성 계면활성제의 특성을 활용하면 한 종류의 계면활성제 분자로 세정력과 유연력을 동시에 발휘할 수 있다. 본 연구에서는 amine oxide 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였으며, 또한 계면활성제 수용액에 대하여 zeta potential 측정과 QCM 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 본 실험에서 사용한 amine oxide 양쪽성 계면활성제의 등전점은 7.35와 7.4인 것을 각각 zeta potential 측정과 QCM 실험을 통하여 확인할 수 있었으며, 이 결과는 문헌에 보고된 값과 유사한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.31-37
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• 2009

양쪽성 계면활성제는 등전점 이하의 pH 조건에서 양이온 계면활성제로 작용함으로써 유연력을 나타낼 수 있으며, 등전점 이상의 pH 조건에서는 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용하여 세정력을 나타낼 수 있다. 따라서 pH에 따른 양쪽성 계면활성제의 특성을 활용하면 한 종류의 계면활성제 분자로 세정력과 유연력을 동시에 발휘할 수 있다. 본 연구에서는 betaine 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(CMC, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였으며, 또한 계면활성제 수용액에 대하여 QCM(quartz crystal microbalance) 실험과 zeta potential 측정을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. Betaine 계면활성제의 CMC는 약 $10^{-4}mol/L$ 이며, CMC에서의 표면장력은 약 32 mN/m이었다. Spinning drop tensiometer를 사용하여 1 wt% 계면활성제 수용액과 n-decane 오일 사이의 계면장력을 pH 2~10의 조건에서 측정한 결과, 계면장력은 pH 5까지 증가하다가 그 이후 감소하는 경향을 보였으며, 평형에 도달하는 시간도 유사한 경향을 나타내었다. 본 연구에서 사용한 betaine 양쪽성 계면활성제의 등전점을 QCM 실험을 통하여 측정한 결과, 등전점은 pH 3.0~3.3에 존재하였으며, 이 결과는 zeta potential 측정 결과와 동일함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.112-118
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• 2012

본 연구에서는 합성한 DE7-OSA82-AO와 DEP52-OSA82-AOQ82 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였다. 또한 계면활성제 수용액에 대한 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 결정한 DE7-OSA82-AO 계면활성제의 등전점은 각각 7.2와 7.4이며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 등전점은 각각 10.4와 11.0으로서 제타전위 측정과 QCM 측정 결과가 거의 일치하였다. 표면 마찰 시험기를 사용하여 DE7-OSA82-AO 계면활성제로 세정한 섬유의 평균 마찰계수 값을 측정한 결과, 계면활성제 수용액의 pH가 산성 조건 혹은 중성 조건에서 섬유 유연 효과가 크며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 유연력은 등전점보다 낮은 pH 11 이하의 조건에서 우수함을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권7호
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• pp.1083-1089
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• 2005

Most experimental studies available in the literature on filtration are based on observed average zeta potential of particles (usually 10 measurements). However, analyses of data using the average zeta potential alone can lead to misleading and erroneous conclusions about the attachment behavior because of the variation of particle zeta potentials and the heterogeneous distribution of the collector surface charge. To study characteristics of zeta potential, zeta potential distributions (ZPDs) of silica particles under 9 different chemical conditions were investigated. Contrary to many researchers’ assumptions, most of the ZPDs of silica particles were broad. The solids concentration removal was better near the isoelectric point (IEP) as many researchers have noticed, thus proper destabilization of particles is very important to achieve better particle removal in particle separation processes. While, the mean zeta potential of silica particles at a given coagulant dose was a function of particle concentration; the amount of needed coagulant for particle destabilization was proportional to the total surface charge area of particles in the suspension.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권6호
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• pp.239-243
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• 2005

The effect of pH and particle size on the dispersion stability of ultra-fine $BaTiO_3$ suspensions in aqueous medium have been investigated by means of zeta potential, sediment experiments, and powder properties (particle analysis, specific surface area) etc. Zeta potential as a function of pH for two particles of different size increases from -75 to +10 mV with decreasing pH from 8.5 to 1.4. The curve of zeta potential for small particle (150 nm) has slow slope than that of large particle (900nm), giving IEP (isoelectric point) value of pH=1.6 for small particle and pH=1.9 for large particle respectively, which means that it is more difficult to control zeta potential with pH fur small particle than large particle. The dispersion stability of $BaTiO_3$ particles in aqueous medium was found to be strongly related with the agglomeration of colloidal suspensions with time through the sedimentation behaviors of colloidal particles with time and pH value.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.455-463
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• 2012

본 연구에서는 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드가 부가된 DEP-OSA82-AO 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 기포 안정성 등)을 측정하였다. 또한 계면활성제 수용액에 대한 제타전위 측정과 QCM (quartz crystal microbalance) 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 제타전위 측정을 통하여 결정한 양쪽성 계면활성제의 등전점은 QCM 실험을 통하여 결정한 등전점 결과가 거의 일치하였으며, 표면 마찰 시험기를 사용하여 측정한 유연력 측정 결과와도 일치하는 경향을 나타내었다. 특히 DEP32-OSA82-AO와 DEP34-OSA82-AO 계면활성제의 경우, 산성 조건 혹은 중성 조건일 경우가 알칼리성 조건에 비하여 섬유 유연 효과가 큰 것을 확인하였는데, 이러한 결과는 등전점 보다 낮은 pH 산성 혹은 중성 조건에서 DEP32-OSA82-AO와 DEP34-OSA82-AO 계면활성제가 모두 양이온 계면활성제로 작용함으로써 세탁 후 린스 과정에서 유연제로서 효과적으로 작용할 수 있음을 의미한다.

• 공업화학
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• 제23권6호
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• pp.521-528
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• 2012

본 연구에서는 에틸렌 옥사이드가 부가된 양쪽성 계면활성제에 대하여 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였다. 또한 계면활성제 수용액에 대한 제타 전위 측정과 QCM 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등 전점을 결정하였다. 제타 전위 측정에 의하여 결정한 DE3-OSA82-AO, DE5-OSA82-AO 및 DE9-OSA82-AO 계면활성제 시스템의 등전점은 각각 6.97, 6.93 및 7.10이며, 이 결과는 QCM 측정 실험으로부터 결정한 각각의 등전점 6.97, 6.83 그리고 7.02의 값과 거의 일치하였다. 표면 마찰 시험기를 사용하여 계면활성제로 세정한 섬유의 평균 마찰계수 값을 측정한 결과, 계면활성제 수용액의 pH가 중성인 조건에서 섬유 유연 효과가 우수함을 확인하였다.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제4권3호
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• pp.173-183
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• 2000

This study measured the zeta potential of both latex colloidal particles with carboxylate surface groups and glass beads (collectors) with silanol surface group employing various solution with different chemical characteristics. The results have been compared with the surface chemistry theory. The zeta potential of the particle and collector increased with increasing pH up to 5.0 regardless of the solution chemistry. For a monovalent electrolyte solution(sodium chloride solution) the zeta potential steadily increased until the pH reached 9.5. In contrast, little change in zeta potential was made between 5.0 and 9.5 for a divalent electrolyte solution (sodium chloride solution) the zeta potential steadily increased until the pH reached 9.5. In contrast, little change in zeta potential was made between 5.0 and 9.5 for a divalent electrolyte solution (calcium chloride solution). In other words, the more the pH decreases, the larger the effect of neutral salts, such as NaCl and CaCl$_2$, have on the ζ-potential values. In this study, the PZPC(point of zero proton condition) of the particle and collector occurred below a pH of 3.1, H(sup)+ and OH(sup)- acted as a PDI (potential determining ion), and Na(sup)+ acted as an IDI(indifferent ion). The magnitude of the negative ζ-potential values of the particle and collector monotonically increased as the concentrations of Na(sup)+ or Ca(sup)2+([Na(sup)+] or [Ca(sup)2+]) decreased (the values of pNa or pCa increased). In the case of latex particles, the ζ-potential should aproach zero (isoelectric point; IEP) asymptotically as the pNa approaches zero, while in the case of calcium chloride electrolyte, ζ-potential reversal may be expected to occur around 3.16$\times$10(sup)-2MCaCl$_2$(pCa=1.5). pH, valance and ionic strength can be used in various ways to improve the water treatment efficiency by modifying the charge characteristics of the particle and collector. Predictive capability is far less certain when EDL(electrical double layer) repulsive forces exist between the particle and collector.