• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.134-136
• /
• 2002

이온교환 수지는 이온성 물질을 제거하는 가장 신31성 있는 단위공정일 뿐만 아니라 재사용의 측면에서 매우 경제적이다. 특히 토양화학 분야에서 지난 한세기 동한 수많은 연구가 진행되어 왔으며, 이온교환은 연수 및 탈염공정, 특정물질의 제거 및 회수, 토양을 통한 이온성 물질의 이동에서 널리 이용되고 있다. 이온의 선택도는 이온의 수화반경과 용액의 농도, 이온의 원자가에 따라 좌우된다. 본 연구는 양이온 평형실험과 칼럼실험을 통해 이온사이의 선택도 순서와 바탕음이온에 따른 특성을 조사하였다. 이 실험의 결과에서 양이온의 선택성의 농도가 낮을수록, 이온의 원자가가 높을수록 증가하였다. 평형실험의 양이온 선택도 순서는 H/sup +/< K/sup +/< Cu/sup 2+/ < Co/sup 2+/ < Ca/sup 2+/ < Ce/sup 3+/ 이며, 양이온 칼럼 순서도 동일함을 알 수 있다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.3 no.2
• /
• pp.156-159
• /
• 2002

Ion exchange is the most reliable process to remove the ionic impurities and the economic operation. ion exchange is widely used in water and wastewater treatment, especially softening and demineralization. ion selectivity depends on the hydrated radius, charge of ions and concentration. The objective of this study was to determine the selectivity order of cations with equilibrium and column ion exchanges and to investigate the effect of the background anion on selectivity. Cation selectivity increases with decreasing concentration and increasing charge ( $H^+$ < $K^+$ << $Cu^{2+}$ < $Co^{2+}$ < TEX>$Ca^{2+}$ << $Ce^{3+}$)in equilibrium and column cation adsorptions.

• Analytical Science and Technology
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.466-473
• /
• 2000

The complex formation constants (${\beta}_{MLn}$) of potassium and various sodium-selective neutral carriers in solvent polymeric membranes have been determined using solvent polymeric membrane-based optodes and ion-selective electrodes (ISEs). Two different types of PVC-based membranes containing the H^+selective chromoionophore (ETH 5294) with and without a sodium ionophore (4-tert-bntylcalix[4]arenetetraacetic acid tetraethyl ester, ETH 2120, bis[(12-crown-4)methyl] dodecylmethylmalonate or monensin methyl ester) were prepared and their optical responses to either the changes in alkali metal cation (e.g., sodium and potassium) concentrations at a fixed pH (0.05 M Tris-HCl, pH 7.2) or varying pH at a fixed alkali metal cation concentration (0.1 M) were measured. The same type of membranes were also mounted in conventional electrode body and their potentiometric responses to varying pH at a fixed alkali metal cation concentration (0.1 M) were measured. The complex formation constants of the ligand could be calculated from the calibration plots of the relative absorbance vs. the activity ratios of cation and proton ($a_{M^+}/a_{H^+}$) and of the emf vs. pH. It was confirmed that the ratio values of the complex formation constants for the primary and interfering ions are closely related to the experimental selectivity coefficients of ISEs.

• Proceeding of EDISON Challenge
• /
• 2016.03a
• /
• pp.102-107
• /
• 2016

본 연구에서는 동역학적 격자기반 대정준 Monte Carlo (Kinetic Lattice Grand Canonical Monte Carlo, KLGCMC) 모의실험 방법을 이용하여 비정상 몰분율 효과 (Anomalous mole fraction effect)에 대해서 알아보고자 하였다. 이를 위해 양이온 선택성을 가진 이온채널 모델에서 $NH_4{^+}$와 $Rb^+$의 혼합물에 대하여 몰분율의 변화에 따른 이온전도도를 KLGCMC 모의실험을 이용하여 계산하고, 이를 평균장 이론인 Poisson-Nernst-Planck (PNP)의 결과와 비교해 봄으로써 비정상 몰분율 효과에 대하여 심도 있게 이해하고자 하였다. 본 연구 결과로부터 비정상 몰분율 효과는 이온채널의 이온 선택성에 의해서 발생함을 확인할 수 있었다. 즉, 두 종류 이상의 이온들이 채널 내부로 이동할 때, 이온채널의 이온 선택성에 의해서 각 이온들과 채널 간에 서로 상이한 상호작용을 하게 되고, 이로 인해서 이온 혼합물 조성의 변화, 즉 몰분율의 변화에 대해서 이온 전류가 선형적이 아닌 비선형적으로 변하게 됨을 알 수 있었다.

• Proceeding of EDISON Challenge
• /
• 2014.03a
• /
• pp.75-88
• /
• 2014

본 연구에서는 비선형 Poisson-Boltzmann 식의 해를 구할 수 있는 웹 기반 EPBS를 이용하여 이온채널의 전하 분포와 유전률이 이온채널의 이온선택성에 미치는 영향에 대해 알아본다. 모델로 사용한 이온채널은 이온채널과 유사한 구조를 갖는 합성 단백질인 고리형 펩타이드 나노튜브와 자연계에 존재하는 Gramicidin A 이다. 계산 결과로부터 용매인 물과 단백질의 유전율 차이에 의해 이온이 이온채널을 통과할 때 반응장이 생성되며, 이는 이온과 상호작용을 통해 이온 종류에 관계없이 이온 통과를 방해하는 에너지 장벽을 형성함을 알 수 있다. 한편, 두 이온채널 부분 전하, 특히 골격에 존재하는 카르보닐기의 쌍극자 모멘트에 의해 이온채널 내부에는 0 보다 작은 정전기 퍼텐셜이 형성된다. 이온채널 내부의 총 정전기 퍼텐셜은 이온채널의 부분 전하에 의한 정전기 퍼텐셜과 유전률 차이에 의한 반응장의 합으로 나타나며, 계산 결과 0 보다 작은 값을 갖는다. 이로부터 본 연구에서 사용된 두 종류의 이온채널이 양이온에 선택성이 있음을 알 수 있다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.137-139
• /
• 2002

이온교환은 액체상 이온과 고체상 이온간의 화학반응이며 연수 및 탈염공정, 특정물질의 제거 및 회수, 토양을 통한 이온성 물질의 이동에서 널리 이용되고 있다. 이온교환수지는 이온교환시 원자가가 높을수록, 수화반경이 작을수록, 이온농도가 낮을수록 증가한다. 본 연구는 이온교환수지에 대한 평형실험을 선택도가 칼럼실험에 적용되는지 조사하였다. 이 실험치 결과에서 음이온 교환수지의 선택도 순서는 OH/sup -/ < F/sup -/ < HCO₃/sup -/ < Cl/sup -/ < Br/sup -/ ≤ No₃/sup -/ < So₄/sup 2-/ 이였으며, 음이온 칼럼 교환도 동일하였다. 또한 바탕 양이온의 가수가 높을수록 이온교환이 빠르게 진행됨을 알 수 있다.

• Analytical Science and Technology
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.428-432
• /
• 2000

A PVC membrane electrode based on upper-rim calix[4]crown as ionophore was prepared using dioctyl sebacate (DOS) as a plasticizer. The potential response of this membrane electrode to alkali, alkaline earth metal cations were examined. This membrane electrode exhibited a Nemstian response to $10^{-5}-10^{-1}M$ of CsCI with a slope of 52.3 mV/decade in Tris-buffer(pH 7.20). Its response time ($t_{90%}$) was 10s and it could be used for at least 2 months.

• Membrane Journal
• /
• v.28 no.6
• /
• pp.388-394
• /
• 2018

Carbon nanotube (CNT) based membranes are promising candidates for separation membranes by showing high water transport rate and ion rejection rate according to their radii. The ion selectivity is an important factor to discover the full potential of CNT membranes, and it is affected by the functionalization of CNTs. With multivalent/size ion mixtures, the ion selectivity is affected by not only ion-functional groups interaction but also ion-ion interactions and ion size exclusion in a complex manner. In this study, molecular dynamics simulations are performed to study the ion selectivity of functionalized carbon nanotubes when multivalent/size ions are contained. The permeation energy barriers are calculated by plotting potential of mean force profiles, and various factors, such as CNT size and partial charges, affecting ion selectivity are investigated. The results presented here will be useful for designing CNT membranes for ion separation, biomimetic ion channels, etc.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.51 no.4
• /
• pp.324-330
• /
• 2007

A new ion selective PVC membrane electrode is developed as a sensor for mercury(II) ions based on bis(benzoylacetone) propylenediimine (H2(BA)2PD) as an ionophore. The electrode shows good response characteristics and displays, a linear Emf vs. log[Hg2+] response over the concentration range of 1.0×10-6 to 1.0×10-1 M Hg(II) with a Nernstian slope of 29.8±0.75 mV per decade and with a detection limit of 2.2×10-7 M Hg(II) over the pH range of 2.5-11.5. Selectivity concentrations for Hg(II) relative to a number of potential interfering ions were also investigated. The sensor is highly selective for Hg(II) ions over a large number of cations with different charge. The sensor has been found to be chemically inert showing a fast response time of 60 s and was used over a period of 3 months with a good reproducibility (S = 0.27 mV). The electrode was successfully applied to determine mercury(II) in real samples with satisfactory results.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.41-47
• /
• 2005

Preparation of ferrocyanide-anion exchange resin and adsorption test of the prepared resin on the Cs$^{+}$$ion were performed. Adsorption capability of the prepared resin on the Cs$^{+}$ion in the simulated citric acid based soil decontamination waste solution was 4 times greater than that of the commercial cation exchange resin. Adsorption equilibrium of the prepared resin on the Cs$^{+}$ion reached within 360 minutes. Adsorption capability on the Cs$^{+}$ion became to decrease above the necessary Co$^{2+}$ion concentration in the experimental range. Recycling test of the spent ion exchange resin by the successive application of hydrogen peroxide and hydrazine was also performed. It was found that desorption of Cs$^{+}$ion from the resin occurred to satisfy the electroneutrality condition without any degradation of the resin.