• 분석과학
• /
• 제24권5호
• /
• pp.378-386
• /
• 2011

본 연구는 호수바닥에 있는 침전물로부터 인의 용출 메커니즘을 규명하고자, 인이 물로 용출될때 미치는 온도의 영향을 조사하였다. 연구 결과를 보면, 온도가 증가하면 PO4-P가 평형에 빨리 도달하고, 평형농도가 증가하며, $PO_4$-P의 용출 증가로 인하여 pH가 감소한다. 즉, $PO_4$-P의 용출이 pH의 감소에 영향을 미침을 알 수 있었다. 탁도물질에서 용출된 $PO_4$-P는 물에 용존하며, 탁도물질에 흡착되지 않기 때문에 탁도의 변화에 관계없이 점진적인 증가를 나타냈지만, $PO_4$-P는 탁도에서 용출되기 때문에 탁도와 관련이 있다. 총인(Total phosphorous, T-P)은 용존성 $PO_4$-P와 탁도물질에 포함된 인을 포함하기 때문에 탁도의 변화에 직접 관련이 있음을 알 수 있었다. 온도가 감소하면 물의 밀도가 증가하여 탁도의 침전이 감소하기 때문에 탁도의 농도가 높아져 T-P 농도를 증가시키며, 온도가 증가하면 물의 밀도감소로 인하여 탁도물질의 침전이 용이해져서 탁도는 감소하지만 $PO_4$-P의 용출이 증가하여 T-P 농도가 증가했다. 따라서 동일 시간대의 T-P는 온도가 달라도 유사한 농도를 가졌다. 호수가 깊어지면 저층수의 온도가 감소하여 인의 용출이 감소하므로 이 메카니즘은 호수 바닥으로부터 물로 용출되는 인에 대하여 온도가 미치는 영향을 이해하는데에 중요하다.

• 한국습지학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.255-263
• /
• 2012

하천은 다양한 환경을 가지며 수생생물의 주 서식처로서의 역할을 한다. 식물성 플랑크톤의 분포는 pH, 질소, 인과 같은 수환경에 의해 영향을 받는다. 식물성 플랑크톤의 분포와 수환경간의 관계를 밝히기 위하여, 서울의 도림천 상류 10곳에서 pH, $NO_3{^-}$와 $PO{_4}^{3-}$의 농도 그리고 식물성 플랑크톤을 조사하였다. pH는 5.05 ~ 7.56의 범위에 있었으며, $NO_3{^-}$와 $PO{_4}^{3-}$의 농도는 0.4 ~ 4.9ppm와 0.02 ~ 0.99ppm의 범위에 있었다. 서울대학교로부터 $PO{_4}^{3-}$이 유입되는 것으로 확인되었지만 그 농도는 그리 높지 않았으며, 400m 정도 지나면 거의 모두 정화되었다. $NO_3{^-}/PO{_4}^{3-}$ 비율은 유입되는 $PO{_4}^{3-}$의 영향을 받는 곳을 제외하면 28 ~ 152의 범위로 나타났다. pH, $NO_3{^-}$, $PO{_4}^{3-}$의 농도는 하류로 갈수록 증가하였으며, 이는 한강 본류에서 끌어온 물의 유입뿐만 아니라 비점 오염원으로부터의 유입과 관련되었다. 일반적으로 $NO_3{^-}$의 농도가 3.5ppm 보다 높아지면 식물성 플랑크톤의 밀도가 급격히 증가하였으며, $PO{_4}^{3-}$의 경우는 농도가 0.07ppm 이상이 되어야 증가하는 것으로 나타났다. $NO_3{^-}/PO{_4}^{3-}$ 비율이 50 이상일 때 식물성 플랑크톤의 밀도는 낮게 나타났다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.227-231
• /
• 1999

This study was conducted to investigate the removal characteristics of $PO_4^{3-}-P$ contained in livestock wastewater using waste concrete. With small particle size, increased dosage and temperature of water, $PO_4^{3-}-P$ was well removed by waste concrete.$PO_4^{3-}-P$ was removed by adsorption reaction in low pH of the primary phase, but the crystallization reaction predominated for increasing pH with passed time. As a result of adapting the adsorption isotherm equation, $PO_4^{3-}-P$ removal was more affected by the crystallization reaction than the adsorption reaction. In the SEM micrograph, there was no evident change on the waste concreter surface. Particle size was plate-phase before reaction but appeared a dense form to progress in the crystallization reaction.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제54권3호
• /
• pp.225-229
• /
• 2011

본 연구는 호수바닥에 있는 인의 용출 메카니즘을 규명하고자 유기물이 없는 시료(흙)에 호기성과 혐기성 실험하여 인 용출을 연구하였다. T-P의 증가 대부분은 $PO_4-P$ 증가에서 기인됐고, 약 pH 4-7 정도에서 $PO_4-P$는 호기, 혐기 그리고 pH 변화에도 점진적인 증가를 나타낸 원인은 한번 용출된 $PO_4-P$는 탁도에 흡착되지 않고 용존 하면서 계속해 탁도물질에서 $PO_4-P$를 용출하기 때문이다. T-P, 탁도, pH 그리고 DO의 유사한 변화 양상은 시료의 포도당 분해 시 DO 감소로 혐기화되면 유기산이 생성되어 pH가 감소하고, 탁도물질은 pH 감소로 침전이 촉진되며, 침전된 탁도물질은 미생물의 분해작용이 없어도 인이 용출된다. 이 메카니즘은 호수 바닥으로부터 물로 공급되는 인을 이해할 때 대단히 중요하다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.188-194
• /
• 1995

야마자키 토마토용 배양액을 이용하여 토마토를 담액 재배할 경우, pH 7.5 정도인 수돗물을 용수로 한 배양액에 NH$_4$H$_2$PO$_4$를 사용하므로써 배양액의 pH를 안정시키는 동시에, 적정 식물생장을 유도할 수 있는 NH$_4$H$_2$PO$_4$농도를 찾고자 실험을 수행하였다. 그 결과 NH$_4$H$_2$PO$_4$의 농도를 증가시킴에 따라 배양액의 pH가 감소하는 경향을 보였으며, EC는 반대의 경향을 보였다. NH$_4$-N 8/3 me/$\ell$ 처리구에서는 식물체에 황화현상이 나타났다. NH$_4$-N이 4/3 me/$\ell$ 혹은 5/3 me/$\ell$인 처리구에서 pH와 EC를 안정적으로 유지할 수 있었다. 엽장이나 줄기직경은 NH$_4$-N 2/3 me/$\ell$처리구에서 큰 값을 나타냈고, 과실의 당도는 NH$_4$-N 5/3 me/$\ell$ 처리구에서 가장 높았다. 이상의 결과로부터, 토마토의 담액 재배시 수확기 이전에는 NH$_4$-N을 2/3 me/$\ell$로 하고, 수확기에는 NH$_4$-N을 4/3-5/3 me/$\ell$로 하는 것이 바람직한 것으로 사료되었다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.731-739
• /
• 2023

In this study, lab-scale phosphorus coagulation/precipitation experiments were performed using three types of polyaluminum chloride (PAC) with different Al contents (10%, 12%, and 17%). The PO₄-P removal efficiencies at various operating conditions, such as initial PO₄-P concentration, initial pH, and Al/P molar ratio, were evaluated, and correlations among the operating factors affecting phosphorus coagulation/precipitation with PAC were derived to optimize the process efficiency. When the initial PO₄-P concentration was 0.065 and 0.161 mmol P/L under an initial pH of 8-10, the optimal PAC dose was 0.126-0.378 and 0.189-0.667 mmol Al/L, respectively. Under these conditions, the Al/P molar ratio was 2.16-6.18 and 1.28-4.30, respectively, and the PO₄-P removal efficiency was in the range of 40.2-92.5%. When the Al/P molar ratio was 2 or less under an initial pH condition of 6-8, the PO₄-P removal efficiency was approximately ≤40% owing to insufficient Al³⁺ ions. However, when the Al/P molar ratio is 3-5, the PO₄-P removal efficiency improved to approximately 80-90%. Thus, the optimal Al/P molar ratio to achieve a PO₄-P removal efficiency of over 90% was determined to be approximately 4 in the PO₄-P coagulation/precipitation process using PAC.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 2011

[ $^7Li$ ]Magic Angle Spinning(MAS) NMR Spectroscopy를 활용하여 $Li_4P_2O_7$와 $LiFePO_4$ 물질에서 $^7Li$ 핵의 NMR 특성 및 화합물 분자내의 국부적 구조 연구를 수행하였다. $Li_4P_2O_7$와 $LiFePO_4$ 물질 연구는 리튬이온전지에서 고체-전해질 경계상(SEI, solid-electrolyte interphase) 물질 연구를 위한 것이다. $Li_4P_2O_7$와 $LiFePO_4$ 분말은 고상합성법으로 제조하였다.$^7Li$MAS NMR 실험은 $27^{\circ}C$에서 $97^{\circ}C$의 영역에서 변온 실험을 수행하였으며 이는 주변 온도 변화 환경에서 $Li_4P_2O_7$ 물질 내의 Li 핵의 구조 변화를 관찰하기 위한 것이다. $^7Li$ MAS NMR 측정 결과 시료 온도가 $27^{\circ}C$에서 $97^{\circ}C$의 온도 분포 영역에서는 $Li_4P_2O_7$ 물질 내부의 Li 핵은 구조적으로 변화하지 않는 것이 확인되었다. 금번 실험을 통하여 $LiFePO_4$ 분말에 5.0 wt%이내로 포함되어있는 $Li_4P_2O_7$ 물질의 $^7Li$ MAS NMR 신호를 측정할 수 있는 측정 조건을 알았다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권9호
• /
• pp.879-886
• /
• 2010

제철소에서 산업부산물로 다량 발생되는 제강전로슬래그를 struvite 정석반응의 정석재로 사용하여 고농도의 질소와 인의 제거특성을 파악하고자 하였다. $NH_4$-N와 $PO_4$-P의 제거 및 회수를 위한 struvite 정석반응의 최적의 pH영역은 8.0~8.75 범위로 확인되었다. pH 8.0~8.75 영역에서 struvite 침전 및 정석반응에 의한 총제거효율은 $NH_4$-N와 $PO_4$-P에 대하여 각각 34.3~61.0%와 91.0~96.2%의 값을 나타냈다. Struvite 정석반응에 의한 $NH_4$-N의 제거는 pH 8.5에서 29.4%의 최대값을 보였고 $PO_4$-P의 경우 pH 8.0에서 65.1%로 최대값을 나타냈다. 수중의 Ca 이온농도가 증가할수록 struvite 정석반응에 의한 $NH_4$-N의 제거효율은 감소하는 경향을 나타냈으며 $PO_4$-P의 경우에는 Ca 이온농도의 변화에 총제거효율이 크게 변하지 않았다. SEM, EDS 및 XRD 분석결과 struvite 정석반응에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거는 MAP과 HAp 결정이 독립적으로 혹은 정석재의 표면상에 발생함으로써 진행되는 것으로 판단되었다.

• 대한화학회지
• /
• 제65권3호
• /
• pp.197-202
• /
• 2021

본 연구에서, 산성 백토를 황산(무게 비로 20%)와 90 ℃의 온도로 8시간 동안 가열하여 처리 한 활성 백토를 수중의 인산성 인(PO₄^3--P)의 제거를 위한 흡착제로서 사용하였다. 흡착 실험에 앞서 X-선 형광분광기와 표면적 분석기로 활성 백토의 특성을 조사하였다. 활성 백토에 의한 PO₄^3--P 흡착은 0.25 시간 이전에 가파르게 증가하였고 4시간에 이르렀을 때 평형에 도달하였다. 5 mg/L의 낮은 PO₄^3--P 농도에서, 대략 98%의 흡착효율이 활성 백토에 의해 성취되었다. PO₄^3--P의 흡착 데이터를 흡착 등온선과 반응속도 모델에 도입하였다. 활성 백토에 의한 PO₄^3--P 흡착거동은 Freundlich와 Langmuir 등온선 모두에 잘 적용되었다. 활성 백토에 의한 PO₄^3--P 흡착에 관해서 Freundlich와 Langmuir의 등온선 계수인 K_F와 Q는 각각 8.3과 20.0 mg/g이 되는 것으로 밝혀졌다. 물과 활성 백토 계에서의 PO₄^3--P 흡착은 더 높은 상관계수 R²와 실험값 q_e,exp과 계산값 q_e,cal의 근접으로 인해서 유사 일차 보다는 유사 이차 반응속도식에 적합하였다. 연구의 결과들은 활성 백토가 수중으로부터 인을 제거하는데 효율적인 흡착제로 사용될 수 있다는 것을 보였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제36권8호
• /
• pp.554-560
• /
• 2014

해양오염퇴적물 정화를 위한 몬모릴로나이트의 피복소재 적용성 평가를 위하여 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착특성을 알아보고자 동적흡착, 평형흡착, pH, 흡착제 주입량, 이온경쟁, 타 흡착제 복합사용 그리고 해수에서의 흡착특성을 살펴보았다. 동적흡착실험 결과 50 mg/L의 농도에서는 1시간대에 흡착평형을 나타내었고, 300 mg/L의 농도에서는 3시간대 흡착평형을 나타내었다. Freundlich 모델과 Langmuir 모델을 적용한 결과 다층흡착을 가정한 Freundlich 모델이 $PO{_4}{^{3-}}$의 평형 흡착에 더 잘 부합하였고, $PO{_4}{^{3-}}$의 흡착은 pH가 낮을 때 높은 흡착경향을 나타내었다. 이는 높은 pH에서는 OH-가 경쟁관계를 형성함으로 판단된다. 이온 경쟁관계 실험 결과 질산, 황산, 중탄산 모두 몬모릴로나이트의 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착에 영향이 미비한 것으로 나타났다. 몬모릴로나이트는 적니와 제강슬래그를 혼합하여 사용하는 것보다 단일 사용하였을 때 $PO{_4}{^{3-}}$ 제거에 더 효과적이었다. 해수에서의 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착특성을 살펴본 결과 담수에서의 흡착량 보다 높은 결과를 나타내었고 이는 해수 내 존재하는 칼슘이온 등의 결과로 판단된다. $PO{_4}{^{3-}}$ 용출 수조실험결과 몬모릴로나이트 피복 수조는 실험 14일까지 $PO{_4}{^{3-}}$이 측정되지 않았다. 몬모릴로나이트는 수용액중 $PO{_4}{^{3-}}$ 흡착 제거에 효과적인 피복소재로 판단된다.