Research was conducted to derive the optimal operation conditions and the optimal cathode for using a DSA electrode as an anode to minimize electrode consumption during the removal of nitrogen from wastewater by the electro-chemical method. Of the various electrodes tested as cathodes, brass was determined to be the optimal electrode. It had the highest NO3-N removal rate and the lowest concentration of residual NH3-N, a by-product when Cl is present in the solution. Investigating the effect of current density found that when the initial concentration of NO3-N was 50 mg L-1, the optimal current density was 15 mA cm-2. In addition, current densities above 15 mA cm-2 did not significantly affect the NO3-N removal rate. The effect of electrolytes on removing NO3-N and minimizing NH3-N was investigated by using Na2SO4 and NaCl as electrolytes and varying the reaction times. When Na2SO4 and NaCl are mixed at a ratio of 1.0 g L-1 to 0.5 g L-1 and reacted for 90 min at a current density of 15 mA cm-2 and an initial NO3-N concentration of 50 mg L-1, the removal rate of NO3-N was about 48% and there was no residual NH3-N. On the other hand, when using only 1.5 g L-1 of NaCl as an electrolyte, the removal rate of NO3-N was the highest at about 55% and there was no residual NH3-N.
Seo, Sung-Man;Kim, Ghyung-Hwa;Kim, Young-Hun;Wang, Lian-Zhou;Lu, Gao-Qing;Lim, Woo-Taik
Bulletin of the Korean Chemical Society
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v.30
no.3
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pp.543-550
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2009
The single-crystal structure of largely ammonium-exchanged zeolite Y dehydrated at room temperature (293 K) and 1 ${\times}\;10^{-6}$ Torr. has been determined using synchrotron X-radiation in the cubic space group $Fd\overline{3}m\;(a=24.9639(2)\AA)$ at 294 K. The structure was refined to the final error index $R_1$ = 0.0429 with 926 reflections where $F_o>4\sigma(F_o)$; the composition (best integers) was identified as |$(NH_4)_{60}Na_{11}$|[$Si_{121}Al_{71}O_{384}$]-FAU. The 11 $Na^{+}$ ions per unit cell were found at three different crystallographic sites and 60 ${NH_4}^{+}$ ions were distributed over three sites. The 3 $Na^{+}$ ions were located at site I, the center of the hexagonal prism ($Na-O\;=\;2.842(5)\;\AA\;and\;O-Na-O\;=\;85.98(12)^{\circ}$). The 4 $Na^{+}$ and 22 ${NH_4}^{+}$ ions were found at site I' in the sodalite cavity opposite the double 6-rings, respectively ($Na-O\;=\;2.53(13)\;\AA,\;O-Na-O\;=\;99.9(7)^{\circ},\;N-O\;=\;2.762(11)\;\AA,\;and\;O-N-O =\;89.1(5)^{\circ}$). About 4 $Na^{+}$ ions occupied site II ($(Na-O\;=\;2.40(4)\;\AA\;and\;O-Na-O\;=\;108.9(3)^{\circ}$) and 29 ${NH_4}^{+}$ ions occupy site II ($N-O\;=\;2.824(9)\;\AA\;and\;O-N-O\;=\;87.3(3)^{\circ}$) opposite to the single 6-rings in the supercage. The remaining 9 ${NH_4}^{+}$ ions were distributed over site III' ($N-O\;=\;2.55(3),\;2.725(13)\;\AA\;and\;O-N-O\;=\;94.1(13),\;62.16(15),\;155.7(14)^{\circ}$).
The treatment of plated wastewater is subject to various and complex processes depending on the pH, heavy metal, and cyanide content of the wastewater. Alkali chlorine treatment using NaOCl is commonly used for cyanide treatment. However, if ammonia and cyanide are present simultaneously, NaOCl is consumed excessively to treat ammonia. To solve this problem, this study investigated 1) the consumption of NaOCl according to ammonia concentration in the alkaline chlorine method and 2) whether ferrate (VI) could selectively treat the cyanide. Experiments using simulated wastewater showed that the higher the ammonia concentration, the lower the cyanide removal rate, and the linear increase in NaOCl consumption according to the ammonia concentration. Removal of cyanide using ferrate (VI) confirmed the removal of cyanide regardless of ammonia concentration. Moreover, the removal rate of ammonia was low, so it was confirmed that the ferrate (VI) selectively eliminated the cyanide. The cyanide removal efficiency of ferrate (VI) was higher with lower pH and showed more than 99% regardless of the ferrate (VI) injection amount. The actual application to plated wastewater showed a high removal ratio of over 99% when the input mole ratio of ferrate (VI) and cyanide was 1:1, consistent with the molarity of the stoichiometry reaction method, which selectively removes cyanide from actual wastewater containing ammonia and other pollutants like the result of simulated wastewater.
This study was carried out to investigate factors influencing on the groundwater quality at controlled horticulture in Honam area in 1995. The deeper groundwater sampling, the lower concentrations of $NH_4-N$ and $NO_3-N$ were observed. There was no difference in concentrations of $SO_4\;^{2-}$ and $Na^+$ in the groundwater below 15m. Contents of $NH_4-N$, $NO_3-N$ and $PO_4\;^{3-}$ in groundwater were the highest at rice transplanting season(the late May) and that of $SO_4\;^{2-}$, $Na^+$ and $Cl^-$ were the highest at dry season(the mid-February). Continuous cultivation of horticultural crops showed higher concentration of $NH_4-N$, $NO_3-N$, $PO_4\;^{3-}$, $Na^+$ and $Cl^-$ in groundwater than rotational culture with rice. The longer cultivation years with horticultural crops, the higher concentrations of $NO_3-N$, $PO_4\;^{3-}$, $SO_4\;^{2-}$ and $Cl^-$ were shown, and constitutional ratio of $NO_3-N$ among the anions increased gradually. Nitrate-N level, exceeded 20mg/l, the critical level for agricultural usage, frequently at Yongjinmyeon Wanju and Janglockdong Kwangju, and $PO_4\;^{3-}$ levels were higher at Seogtandong Iksan than the other places.
This study was performed to examine the effect of initial composition ratio and various reaction conditions on CEC and crystallinity of the product in hydrothermal synthesis of zeolitic materials from fly ash. Na-P1 zeolite was formed from the mixture with $SiO_2/Al_2O_3$ ratio above 2.55, however from the mixture with $SiO_2/Al_2O_3$ ratio below 2.25 hydroxy sodalite was formed. The CEC of reaction product(Na-P1 zeolite) treated with 3N-NaOH, $Na_2O/Al_2O_3$ ratio 2.55 and $SiO_2/Al_2O_3$ ratio 2.0 for 12 hours at $103^{\circ}C$ was about $285cmol^+kg^{-1}$, which was higher than those of the products of other reaction condition. The crystallinity of Na-P1 zeolite as high as 45.1% was attained at the optimum reaction condition of 2N-NaOH, $SiO_2/Al_2O_3$ ratio 2.55, $Na_2O/Al_2O_3$ ratio 1.5 for 12 hours at $103^{\circ}C$. The XRD peak of the reaction product could be measured at 7.16, 5.04, 4.12, 3.18, $2.69{\AA}$ and tetragonal pillar shape observed by SEM image be characteristic for Na-P1 zeolite. Judging from the result, it should be considered the optimum synthesis condition for Na-P1 zeolite from fly ash was 2~3N NaOH, $SiO_2/Al_2O_3$ ratio 2.55 and $Na_2O/Al_2O_3$ ratio 1.5~2.0 for 12 hours at $80{\sim}103^{\circ}C$.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.24
no.7
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pp.589-593
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2011
[ $SnO_2$ ]nano powders were prepared by solution reduction method using tin chloride($SnCl_2{\cdot}2H_2O$), hydrazine($N_2H_4$) and NaOH. The $SnO_2$ thick films for gas sensors were fabricated by screen printing method on alumina substrates and annealed at $300^{\circ}C$ in air, respectively. XRD patterns of the $SnO_2$ nano powders showed the tetragonal structure with (110) dominant orientation. The particle size of $SnO_2$ nano powders at the ratio of $SnCl_2:N_2H_4$+NaOH= 1:6 was about 60 nm. The sensing characteristics were investigated by measuring the electrical resistance of each sensor in a test box. Sensitivity of $SnO_2$ gas sensor to 5 ppm $CH_4$gas and 5 ppm $CH_3CH_2CH_3$ gas was investigated for various $SnCl_2:N_2H_4$+NaOH proportion. The highest sensitivity to $CH_4$ gas and $CH_3CH_2CH_3$ gas of $SnO_2$ sensors was observed at the $SnCl_2:N_2H_4$+NaOH= 1:8 and $SnCl_2:N_2H_4$+NaOH= 1:6, respectively. Response and recovery times of $SnO_2$ gas sensors prepared by $SnCl_2:N_2H_4$+NaOH= 1:6 was about 40 s and 30 s, respectively.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2005.05a
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pp.88-91
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2005
본 논문에서는 비정질 As-Ge-Se-S 박막의 에칭 레이트를 측정하였으며 As-Ge-Se-S 박막에 회절격자를 형성 시킨 후 선택적 에칭을 통한 엠보싱 홀로그램을 제작하였다. NaOH 수용액으로 0.26N, 0.33N, 0.40N 농도로 변화시키며 수행하였으며 에칭 시간에 따른 에칭되는 두께의 변화를 측정하였다. 에칭 레이트는 NaOH 용액의 농도가 0.26N, 0.33N, 0.40N 일 때 각각 $2.5{\AA}/s$, $3.3{\AA}/s$, $3.9{\AA}/s$ 였다. 또한 2차원 엠보싱 회절격자를 형성 시킨후 0.26N NaOH용액으로 60초간 선택적 에칭을 수행하여 AFM(Atomic Force Microscopy) 으로 측정한 결과 선명한 엠보싱 형태의 회절격자를 확인 할 수 있었다.
Objectives: In this study, we investigated the biodegradation rates of 8 perfluorooctanesulfonate (PFOS) alternatives synthesized at the at Changwon National University in comparison to those of PFOS potassium salt and PFOS sodium salt. Methods: A biodegradability test was performed for 28 days with microorganisms cultured in the good laboratory practice laboratory at the Korea Environment Corporation following the OECD Guidelines for the testing of chemicals, Test No. 301 C Results: While $C_5H_8F_3SO_3K$, $C_8F_{17}SO_3K$ and $C_8F_{17}SO_3Na$ were not degraded after 28 days, the 3 alternatives were biodegraded at the rates of 31.4% for $C_8H_8F_9SO_3K$, 25.6% for $C_{10}H_8F_{13}SO_3K$, 23.6% for $C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$, 20.9% for $C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$, 15.5% for $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$, 8.5% for $C_{17}F_9H_{25}S_2O_8Na_2$ and 4.8% for $C_6H_8F_5SO_3K$. When the concentration was the same(500 mg/L), $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$ had the lowest tension with 20.94 mN/m, which was followed by $C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$ (23.36 mN/m), $C_{17}F_9H_{25}S_2O_8Na_2$ (27.31 mN/m), $C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$ (28.17 mN/m), $C_{10}H_8F_{13}SO_3K$ (29.77 mN/m) and $C_8H_8F_9SO_3K$ (33.89 mN/m). Having higher surface tension of 57.64 mN/m and 67.57 mN/m, respectively, than those of the two types of PFOS salts, $C_6H_8F_5SO_3K$ and $C_5H_8F_3SO_3K$ were found valueless as substitute for PFOS. Conclusion: The biodegradation test suggest that 6 compounds could be used as substitutes for PFOS. $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$ and $C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$ were found to be the best substitutes based on biodegradation rate and surface tension, followed by $C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$, $C_8H_8F_9SO_3K$ and $C_{10}H_8F_{13}SO_3K$. $C_{17}F_9H_{25}S_2O_8Na_2$ was found to have relatively low value as an alternative but it still had a potential to substitute the conventional PFOS.
Reduction of N-arylpyridinium compounds by $NaBH_4$ gave mixtures of the corresponding 1,2-dihydropyridine(major) and 1,4-dihydropyridine(minor), whereas similar reduction by $Na_2S_2O_4$ produced 1,4-dihydropyridines regioselectively. The proportion of 1,4-isomer in the product by $NaBH_4$ reduction appeared to increase with the electron-donating ability of N-aryl groups. When the N-aryl group is p-methylphenyl, p-ethylphenyl or p-methoxyphenyl, the 1,2-dihydropyridines in ethanol-water (4:1) solutions isomerized to the corresponding 1,4-dihydropyridines. N-(p-methylphenyl)-1,2-dihydropyridine and N-(p-ethylphenyl)-1,2-dihydropyridine in solid state also isomerized to the corresponding 1,4-dihydropyridines. The different behaviors of reduction among N-arylpyridiniums and isomerization of the reduction products depending on the substituent in N-aryl group were explained in terms of difference in the electronic effects of the substituents.
The purpose of this study was to develop a separation method of Zn(II), Cu(II) and Mg(II), by ion exchange chromatography using cation exchange resion (Dowex 50w${\times}$8, 80-100 mesh) and anion exchange (Amberlite IRA-400). Ion exchange resions were packed into 25 ${\times}$ 2cm ID column and flow rate was controlled to 0.30 ml/min. Good eluents for separation of nonferrous metal ions such as Zn(II), Cu(II), Mg(II) were as follow: 0.5M $NaNO_3$ (pH 3.1), 0.2~0.5M HCl + 50~60% Acetone, and 1M HAc + 0.1M NaAcf(pH 3.7) aqueous solution. The mixed solution of 0.1M NaAc(pH 3.7), 0.5M HCl + 50% Acetone were found to be the best eluent for step elution. Analysis of metals were determined by atomic absorption spectrophotometer. In addition, separated Zn(II) fraction was obtained by eluted with 0.12N HCl and 1.5N $NH_4OH$ aqueous solution. This solution was titrated by the E. D. T. A.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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