• 제목/요약/키워드: 반응속도론적 연구

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작은 반응 매질에서 일어나는 촉매 반응 속도에 관한 연구 (Kinetics of Catalytic Reactions Occurring in a Small Reaction Volume)

  • 김중한;성재영
    • 대한화학회지
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    • 제52권3호
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    • pp.217-222
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    • 2008
  • 본 논문에서는 반응 매질의 부피가 촉매 반응 속도에 미치는 영향을 조사하였다. 단순하지만 정확한 모델에 대한 연구로부터 촉매 반응의 반응 속도 계수는 매질의 부피가 줄어들 수록 증가함을 알게 되었다. 평균 반응속도 상수(average reaction rate constant)는 Collins-Kimball 속도 상수의 일반화 된 형태로 얻어졌는데, 속도 상수는 부피의 효과를 보정해주는 인자를 포함하고 있다. 조사한 모델의 반응물 농도는 전통적 화학 반응론에서 예측되는 지수함수적 감소와는 상당한 차이를 보이는데 이는 기존 화학 반응속도론에서는 무시되는 반응분자 공간 분포의 비평형 확산운동(non-equilibrium diffusive dynamics)의 효과 때문이다. 반응 매질의 부피 가 유한한 점을 고려하면, 반응 시간이 충분히 오래 지났을 때, 기존의 확산지배 반응에서는 예측 되는 않는 지수 함수적 농도 감소가 얻어지는데, 그 속도 상수 역시 반응매질 크기에 의존한다.

5-methyl-4-imidazolecarboxylic Acid Ester 연속합성의 반응속도론 및 특성 연구 (A Study on Kinetic Model for the Formation of 5-methyl-4-imidazolecarboxylic Acid Ester)

  • 조욱상;박상진;김학희
    • 공업화학
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    • 제5권6호
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    • pp.1062-1067
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    • 1994
  • Ethylacetoacetate로부터 2단계의 연속합성을 통하여 생성되는 5-methyl-4-imidazolecarboxylic acid ester의 합성반응 속도론과 중간 생성물인 ${\alpha}$, {\beta}$-dioxobutyric acid(일명 diketone)의 반응 안정성을 연구하였다. 반응속도 결정단계는 ${\alpha}$-acetyl-${\alpha}$-hydroxy iminoacetic acid(oxime)로부터 diketone으로 진행되는 과정으로서 반응속도에 영향을 미치는 주된 인자로는 Oxime, HCl의 농도와 반응온도임을 확인하였고 HCl 농도 4.6~8.0M 반응온도 $8.5{\sim}20^{\circ}C$의 변화에 따른 diketone의 최대 반응수율 변화는 50~74%이었다. Power-law 수식모델 및 회분식 반응기 empirical data로부터 diketone 생성반응 속도식을 구하였으며 이 식이 실험 Data와 잘 일치하고 있음을 보였다. 본 연구는 5-methyl-4-imidazolecarboxylic acid ester 연속반응 공정개발의 기초단계로서 반응속도론 연구를 통하여 합성 반응의 특성을 파악하는데 중요한 의의를 두고 있다.

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킬른 열분해 반응기로부터 생성된 고분자량 성분의 열적분해 (Thermal Degrndation of High Molecular Components obtained from Kiln Pyrolysis Reactor)

  • 오세천;류재훈;곽현;배성렬;이경환;유덕명
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.623-626
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    • 2007
  • 킬른형 열분해 반응기를 이용하여 혼합폐플라스틱의 열분해로부터 얻어진 고분자성분의 열적분해 특성에 관한 연구를 TGA와 GC-MS를 이용하여 수행하였다. 열적분해의 속도론적 연구는 $10{\sim}50^{\circ}C/min$ 사이의 여러 가열속도에서 비등온 질량감소 기술을 이용하여 수행하였으며 활성화 에너지 및 반응 차수와 같은 속도 상수들에 대한 정보를 얻기 위하여 문헌에 제시된 여러 가지의 속도론 해석방법을 이용하여 질량감소곡선 및 그 미분 값을 해석하였다. 또한 회분식 열분해 반응기를 이용하여 반응온도에 따른 액상 생성물의 수율변화를 고찰하였으며 GC-MS를 이용하여 액상 생성물의 반응온도 증가에 따른 특성연구를 수행하였다.

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알칼리성 용매에서 과망간에 의한 세프포독심 프록세틸의 산화의 분광광도법적 조사: 속도론적 연구 (Spectrophotometric Investigation of Oxidation of Cefpodoxime Proxetil by Permanganate in Alkaline Medium: A Kinetic Study)

  • Khan, Aftab Aslam Parwaz;Mohd, Ayaz;Bano, Shaista;Siddiqi, K. S.
    • 대한화학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.709-716
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    • 2009
  • 일정한 이온 세기의 알칼리 용액에서 과망간산에 의한 프포독심 프록세틸(Cefpodoxime Proxetil) 의 산화의 속도론적 경로가 분광광도법적으로 연구되었다. 그 반응은 과망간산 이온 농도에서 일차 속도론적으로 나타났으며, 프포독심 산과 알칼리 농도에서 단일 이하의 차수를 나타내었다. 용매의 이온 세기가 증가함에 따라 속도도 증가하였다. 산화 반응은 프포독심 산과 함께 복합체를 형성하는 알칼리-과망간산 종들을 통하여 진행된다. 반응물을 만들기 위해서 프포독심 산의 자유 라디칼과 과망간산의 다른 분자 사이의 빠른 반응에 이어서 다음 분해가 천천히 진행된다. 다양한 온도에서 반응의 조사는 제안하는 메커니즘의 느린 단계를 고려한 활성화 변수들의 결정할 수 있게 하고 일차 속도론을 따른다. 제안하는 메커니즘과 유도된 속도 법칙들은 관찰된 속도들과 일치하였다.

폐폴리우레탄의 열적 산화분해에 대한 속도론적 연구 (A Kinetic Study of Thermal-Oxidative Decomposition of Waste Polyurethane)

  • 전현철;오세천;이해평;김희택
    • 공업화학
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    • 제17권3호
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    • pp.296-302
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    • 2006
  • 산소농도에 따른 폐폴리우레탄의 열적 산화분해에 관한 속도론적 연구를 $10{\sim}50^{\circ}C/min$ 사이의 여러 가열속도에서 비등온 질량감소 기술을 이용하여 수행하였다. 폐폴리우레탄의 열적 산화분해를 묘사하기 위하여 Arrhenius식에 근거한 미분법과 적분법을 이용하여 산소농도에 대한 영향을 고려할 수 있는 속도론 모델을 제시하였으며 활성화 에너지 및 반응차수 그리고 pre-exponential 인자와 같은 속도 상수들에 대한 정보를 얻기 위하여 본 연구에서 제시한 속도론 해석 방법을 이용하여 질량감소 곡선 및 그 미분값을 해석하였다. 본 연구로부터 산소농도에 대한 반응차수는 모두 음의 값을 나타내었으며 활성화 에너지는 산소농도가 증가함에 따라 감소함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 가열속도에서의 실험값을 이용하는 적분법의 경우 가열속도에 따라 반응속도 상수의 값이 변화함을 알 수 있었다. 따라서 여러 가열속도에서의 실험값을 이용하는 미분법이 폐폴리우레탄의 열적 산화분해 반응을 보다 효율적으로 나타내고 있는 것으로 판단된다.

레졸수지 합성에서 부가반응 특성 및 반응속도론 (Characteristics and Kinetics of the Addition Reaction of Resol Resin Formation)

  • 안재옥;남영우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.301-309
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    • 2008
  • 본 연구에서는 레졸수지 합성에서 부가반응 실험변수인 F/P 몰비, 촉매 wt% 및 반응온도가 페놀치환체에 미치는 영향을 2단 실험계획법을 사용하여 실험하고 실험 결과를 삼원변량분석법(ANOVA, SPSS)을 사용하여 해석하였다. 페놀치환체는 반응시간 300분에서 F/P 몰비가 높을수록, 반응온도가 낮을수록, 촉매량이 적을수록 증가하는 경향을 보였고 ortho 지향성이 있음을 확인하였다. 레졸형 페놀수지의 합성에서 페놀계 치환체의 해리반응과 메틸렌글리콜 형태의 포름알데하이드의 분율을 고려하는 Zavitsas류의 속도론 모델을 단순화시킨 기초반응 모델을 제시하고 Zavitsas류의 속도론 모델과 비교하였다. 기초반응 모델은 평균적으로 2.79%의 오차를 보였으며 Zavitsas류 모델의 오차인 3.27%와 비슷한 값을 보이는 것을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 제시한 기초반응 모델은 레졸합성의 부가반응 속도론 연구에 적용 가능하다고 판단된다.

고압 및 고진공에서의 피리딘과 벤조일클로라이드류의 반응에 관한 속도론적 연구 (Kinetic Studies for the Reactions of Pyridine with Benzoylchlorides under High Pressure and High Vacuum)

  • 김세경
    • 대한화학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.254-260
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    • 2004
  • 아세토니트릴 용매내에서 파라치환 염화벤조일류($p-CH_3$, p-H, $p-NO_2$)와 피리딘의 반응속도를 온도와 압력변화에 따라 전기전도도법으로 측정하여 유사 1차반응속도상수와 2차반응속도상수를 구하였다. 이들 반응속도상수로부터 활성화파라미터들(${\Delta}V{\ddagger},\;{\Delta}{\beta}{\ddagger},\;{\Delta}H{\ddagger},\;{\Delta}S{\ddagger},\;{\Delta}G{\ddagger}$ 과 Hammett ${\rho}$를 구하였다. 이때 ${\Delta}V{\ddagger},\;{\Delta}{\beta}{\ddagger}$${\Delta}S{\ddagger}$는 모두 음의 값을 나타내었으며, 모든 압력 조건에서 기질의 치환기효과 ${\rho}_Y$는 양의 값을 나타내었다. 압력과 치환기 변화에 따른 속도론적 연구를 종합하면, 전체적인 반응은 전형적인 $SN_2$ 반응메카니즘을 따르며, 압력 증가에 따라 결합 형성이 더욱 촉진된 반응메카니즘으로 진행됨을 알 수 있다.

Kissinger Equation과 Fractional Life법에 의한 DGEBA/MDA/MN계와 DGEBA/MDA/MN/HQ계의 경화반응 속도론 (Cure Kinetics of DGEBA/MBA/MN and DGEBA/MDA/MN/HQ Systems by Kissinger Equation and Fractional Life Method)

  • 이재영;심미자;김상욱
    • 공업화학
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    • 제5권4호
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    • pp.731-736
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    • 1994
  • DGEBA/MDA/MN계와 이 계에 촉매로서 hydroquinone(HQ)를 첨가한 계의 경화반응 속도론을 Fractional life법 및 Kissinger equation에 의해 연구함으로써 HQ가 경화반응 속도에 미치는 영향을 연구하였다. 경화반응 온도가 증가함에 따라 반응속도는 증가하였고, 반응차수는 약간의 변화가 있을 뿐 경화온도에 따른 경향성은 없었다. 촉매로 HQ를 첨가한 계가 첨가하지 않은 계보다 반응속도는 크게 증가하였고, 활성화 에너지는 13% 감소하였다. 이는 HQ의 히드록시기가 에폭사이드기, 아민기와 반응하여 전이상태를 형성함으로써 에폭사이드 고리를 쉽고 빠르게 개환시켜 주기 때문이다.

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트리글리콜용액에서 싸이오우레아 용해 반응속도론 (Dissolution Kinetics of Thiourea in Triglycol Solution)

  • Li, Hua;Guo, Feng;Hu, Guoqin;Zhao, Lei;Zhang, Yadong
    • 대한화학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.88-92
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    • 2010
  • 이소프로필 멀케푸탄은 중요한 약품 중간체이며 싸이오우레아와 트리글리콜은 이소프로필 멀케푸탄을 합성을 하는데 중요한 화합물이다. 그러므로 트리글리콜 용액에서의 싸이오우레아의 용해는 이소프로필 멀케푸탄의 생산에 중요하다. 트리글리콜용액에서 싸이오우레아의 용해 반응속도론을 조사하고 이소프로필 멀케푸탄을 생산하는 대체 공정을 제시하는것이 본 연구의 목적이다. 트리글리콜용액에서 싸이오우레아의 용해 반응속도론을 조사하기 위하여 용액 농도와 반응 온도를 중점적으로 관찰하였다. 싸이오우레아의 용해속도는 용액농도와 온도가 증가할수록 증가하였다.