• Title/Summary/Keyword: 이온 생성 과정

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Investigation of middle school students' understanding of external representations for atom and ion-formation process (원자와 이온 생성 과정의 외적표상 자료에 대한 중학생들의 이해도 탐색)

  • 윤회정;방담이
    • School Science Journal
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    • v.12 no.2
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    • pp.164-177
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    • 2018
  • 이 연구의 목적은 원자와 이온 생성 과정의 표상에 대한 중학생들의 이해도를 파악하는 것이다. 이를 위하여 교과서에 제시되어 있는 원자와 이온 생성 과정의 표상을 선정하여 서술형 검사를 구성하였고, 원자와 이온 생성 과정에 대한 이해도를 추가적으로 파악하기 위한 선다형 검사를 개발하였다. 임의로 표집한 서울 시내 중학교 한 곳의 2학년 학생 237명을 대상으로 연구를 진행하였다. 원자의 구성 입자와 이온의 생성 과정을 나타낸 표상에 대한 학생들의 서술 내용을 분석한 결과, 교육과정에 제시된 성취기준과 관련된'원자에는 원자핵과 전자가 있다'와 '원자가 전자를 잃으면 양전하를 띠고, 전자를 얻으면 음전하를 띠게 된다'는 내용이 가장 높은 빈도로 나타났다. 또한 원자의 구성 입자에 대한 표상에 비하여 동적인 표상이 강화된 이온 생성 과정에 대한 표상에서는 현상 자체에 대한 서술보다 과정에 대한 서술 내용이 더 높은 빈도로 나타났다. 한편 학생들은 표상에 나타난 표면적인 정보를 위주로 서술하는 경향을 보였으며, 이로 인해 상황 특수적인 정보를 일반화하는 오류가 나타났다. 서술형 응답과 선다형 응답 내용을 비교한 결과, 선다형 검사에서 올바른 응답을 했더라도 관련 개념을 총체적으로 이해하고 있지 못하고 있는 학생들이 있음을 확인할 수 있었다. 연구 결과를 바탕으로 교육적 시사점을 논의하였다.

Formation of Superoxide Anion in the Autoxidation of L-Ascorbic Acid in the Presence of Heavy Metal Ions (중금속 이온 존재하에서의 아스코르빈산 자동산화 과정에서 $O_2\bar{{\bullet}}$ 생성)

  • Kim, Mi-Ok
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.33 no.3
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    • pp.378-383
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    • 2001
  • Formation of superoxide anion $O_2\bar{{\bullet}}$ in the autoxidation of L-ascorbic acid (AsA) in the presence of heavy metal ions were determined. The generation of $O_2\bar{{\bullet}}$ was studied by using superoxide dismutase (SOD) in aqueous and buffer solution, and using nitro bule tetrazolium (NBT) in methanol solution. The remaining amount of AsA was significantly higher in the presence of SOD than in its absence. It suggested that SOD stabilizes AsA in aqueous and buffer solution because of scavenging $O_2\bar{{\bullet}}$ formed during the autoxidation reaction of AsA in the presence of heavy metal ions. NBT has an absorption maximum at about 560 nm in methanol solution. The absorbance at 560 nm increased during the oxidation of AsA, suggested the formation of $O_2\bar{{\bullet}}$in methanol solution. Thus, the formation of $O_2\bar{{\bullet}}$ was confirmed during the autoxidation of AsA not only in aqueous solution but also in methanol solution in the presence heavy metal ions.

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Effect of Transition Metal Ion on the Reaction of Benzylbromide with Grignard Reagent (Grignard 시약과 브로모벤질과의 반응에서 첨가전이 금속이온의 영향 연구)

  • Jack C. Kim;Young-Sim Koh;Ung-Chan Yoon;Min-Sook Kim
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.228-236
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    • 1993
  • The effect of ferric ion on the reaction of CH_3$MgI with benzylbromide was investigated by determining the product ratio between cross-coupling product, ethylbenzene (A) and homocoupling product, bibenzyl (B) in the presence of ferric ion. When CH_3$MgI prepared with pure magnesium was used, the ratio of A to B was 22 to 78 and with reagent grade magnesium, the ratio became 33 to 67 indicating that metallic impurities in magnesium affect the reaction mechanism to lead less homocoupling product, B. The ratio changes became significant when ferric chloride was added in the reaction mixture in catalytic amounts and the ratio of A to B reached to 80 to 20 at maximum. The reaction in the presence of ferric ion seems to follow mainly an ionic mechanism which involves iron-benzyl bromide ${\pi}$-complex formation. The complex formation is expected to be able to enhance ionic attack of CH_3$MgI on benzyl carbon to give more A.

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1,3-bisdicyanovinylindane 색소를 이용한 선택적 $Hg^{2+}$ 감지 특성

  • Kim, Su-Ho;Kim, Young-Sung;Kim, Sung-Hoon;Son, Young-A
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.19-20
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    • 2009
  • 최근 화학, 물리, 생명과학, 전기, 전자등의 다양한 분야에 활발하게 연구가 이루어지고 있는 초분자 화학은 선택적 분자인지를 위한 효율적인 골격구조와 나아가 다양한 계에 응용할 수 있다. 초분자 화학의 분자인지 과정의 특징은 일반적으로 수용체 (receptor 혹은 host)가 목표가 되는 기질 (substrate, analyte, 혹은 guest)에 대하여 선택적으로 식별하고 반응하는 것이다. 비공유 결합성 상호작용에 의하여 이루어지는 초분자 화학의 분자 인지 과정의 특징은 일반적으로 수용체 (receptor 혹은 host)가 목표가 되는 기질 (substrate, analyte, 혹은 guest)에 대하여 선택적으로 식별하고 반응하는 것이다. 이는 공유결합을 이용하는 분자화학과는 차별화 된 것이다. 수용체는 간단한 구조의 화합물 및 금속 이온들과 같은 기질과 가역적으로 상호 작용할 수 있는 착물을 형성한다. 최근들어 급격한 산업화가 진행되어 환경문제가 심각하게 대두 되어져 왔고, 그 중에서 특히 수은이나 카드뮴에 의한 질병, 납에 의한 중독 등 중금속에 의한 오염이 크게 나타남에도 불구하고, 현재 그러한 중금속을 검출함에 있어 많은 비용과 시간이 드는 문제점이 있다. 또한 우리에게 이로운 금속은 효율적 분석을 통해 환경계와 의료계에 많은 도움을 줄 것으로 사례되므로 화학센서 기술의 개발은 절실히 요구되어지고 있다. 이에 새로운 1,3-bisdicyanovinylindane 을 통해 $Hg^{2+}$ 금속의 감지 여부 알아보고, 그 특성을 파악하고자 한다. 1,3-indandion (2.18g, 14.9mmol), malononitrile (2.95g, 44.7mmol), ethanol 50ml를 20분간 상온에서 용해시킨다. 후에 sodium trihydrate acetate(3.05g)을 첨가한 후 5시간 동안 환류반응 시킨다. 이 과정에서 얻어진 용액을 필터과정을 통하여 에서 합성 반응 중에 생성된 불순물(1,3-dicyanovinylindane-1-one, monocondensation)을 제거한다. 필터과정을 통해 걸러진 미 반응 물질을 제�G 용반응욕액을 증류수(100ml)를 이용하여 희석시키고 난 후 염산을 이용, 산성화 시켜 고체 생성물을 얻어낸다. 이렇게 생성된 고체 생성물은 다시 필터 및 건조를 통하여 회색의 고체 화합물을 얻어낸다. 1,3-bisdicyanovinylindane과 금속이온에 대한 감응도를 확인하기 위하여 metanol/water(1:2)을 용매로 하여 금속이온의 농도를 변화시켜 발색특성을 살펴보았다. 본 색소화합물과 Hg2+에 대한 UV 흡광도 변화 적정결과와 그 화합물의 상태 살펴본 결과 금속이온이 0.2ml씩 더 참가되면서 색의 변화를 뚜렷하게 나타내었다. 반면 그 밖에 이온($Fe^{3+}$, $Ag^{2+}$, $Pd^{2+}$, $Zn^2$, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Pb^{2+}$)은 UV 흡광도 변화가 적거나 변화 자체가 없었다. 하지만 과량의 $Fe^{3+}$, $Ag^{2+}$, $Pd^{2+}$는 색상 변화를 나타내었으며,이와 같은 흡광도 변화는 금속에 따라 약간의 차이가 있지만, 420nm를 등흡수점으로 하여, 580nm의 파장 영역에 있는 흡수 밴드의 세기는 감소하는 반면 400nm 파장 영역에 있는 흡수 밴드의 세기가 증가하였다. 1,3-bisdicyanovinylindane 화합물은 다양한 생물계 및 환경계에서 요구되는 micro mol에서 milli mol 농도 영역의 $Hg^{2+}$ 이온의 선택적이고 민감한 검출과 정량적인 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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Scale Formation by Electrode Reactions in Capacitive Deionization and its Effects on Desalination Performance (축전식 탈염에서 전극반응에 의한 스케일 생성과 탈염성능에 미치는 영향)

  • Choi, Jae-Hwan;Kang, Hyun-Soo
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.27 no.1
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    • pp.74-79
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    • 2016
  • The effects of scale formation of hardness material caused by electrode reactions on the desalination performance of the membrane capacitive deionization (MCDI) were investigated. During the repeated adsorption and desorption process for the influent containing $Ca^{2+}$ ion, changes in effluent concentration and cell potential with respect to the number of adsorption were analyzed. It was found that $OH^-$ generation at the cathode was initiated at about 0.8 V or more of cell potential. In addition, the scale of $Ca(OH)_2$ was formed on the surface of cathode carbon electrode by combining adsorbed $Ca^{2+}$ ions and $OH^-$ ions generated from electrode reaction. As the scale was forming, the electrical resistance of carbon electrode was increasing, which resulted in the decrease of the adsorption amount. In the case of the operation at 1.5 V cell potential, the adsorption was reduced to 58% of the initial adsorption amount due to the scale formation.

Effects of Monovalent Cations on the βReaction Kinetics of Tryptophan Synthase (트립토판 합성효소의 β반응속도에 미치는 일가양이온의 영향)

  • Kim, Il;Shin, Hye-Ja;Im, Woon-Ki;Kim, Han-Do
    • Journal of Life Science
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    • v.14 no.1
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    • pp.17-20
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    • 2004
  • Effects of monovalent cations were examined on the fast $\beta$reaction of $\alpha$D56N and $\alpha$D56G mutant tryptophan synthase. Reaction rates for the production and degradation of intermediates in the reaction were changed in the presence of cathons. The mutant proteins showed different reaction rates from those of wild-type protein, and additional changes occurred in the presence of cations. The results showed that monovalent cations and $\alpha$D56 are important in allosteric properties of this protein.

Ag Nano particle dipersed glass fabrication & crystallographical properties (Ag 나노입자 분산유리 제조 및 결정특성평가)

  • 이용수;강원호
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.97-99
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    • 2002
  • 유리내부에 수십나노크기의 Ag 금속입자를 생성시키기 위한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 규산염계 유리에 Ag와 Ce을 첨가하여 환원분위기에서 유리를 제조함으로서 Ce$^{3+}$ 를 유리내에 생성시킬 수 있었으며, 또한 레이저조사(irradiation)를 통하여 Ag+이온의 금속입자 환원을 도울 수 있었다. 또한 레이저 조사시간에 따른 금속입자의 변화를 관찰하고자 하였으며, 이와 같은 과정으로 생성된 금속입자함유 유리를 열처리함으로서 나타나는 열적특성을 평가하여 금속입자가 결정화과정에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 유리내에 존재하는 나노금속입자를 투과전자현미경 (TEM)을 통하여 확인하였으며, 시차주사열량분석법(DSC)을 통해 유리의 결정화거동을 평가하였다. 또한 Photo Luminescence 측정을 통한 유리내부의 Ce이온의 전자상태를 관찰하였다.

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기체방전에서 전자 Avalanche의 관측

  • 이동인
    • 전기의세계
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    • v.29 no.6
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    • pp.349-353
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    • 1980
  • 본고에서는 기체중에서 전자의 전이과정을 관찰하기 위하여 많이 적용되어지는 방법에 대해서 기초적인 사항만 언급을 하였으나 이러한 technique를 사용함으로써 전하의 공간적인 분포상태를 파악할 수 있으며 avalanch의 전자나 이온의 이동으로 인하여 외부회로에 전류를 발생시키는데 이것은 amplifier와 oscilloscope에 의하여 측정을 할 수 있다. 또한 인가한 전계의 작용으로 전자가 양극으로 이동할 때 충돌전리작용에 의하여 새로운 전자를 생성할 뿐만 아니라 여기방사작용에 의하여 광자를 생성시킨다. 이러한 광자는 photomultiplier나 image-intensifier를 사용하므로써 감지할 수 있다. 이러한 결과로부터 우리는 전이현상의 기본적인 Data 즉 전자, 양이온 및 음이온의 이동속도, 전리계수 .alpha.와 부착계수 .eta.등을 유도할 수 있다.

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인산이온의 흡착에 의한 Apatite의 표면전위의 변화와 흡착 특성

  • 신학기
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.149-150
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    • 2001
  • 질산, 인산, 불산을 페수처리한 슬러지를 가열함에 따라서 아파타이트 결정으로 발달하는 과정을 살펴보면 질산칼슘의 분해에 따라서 아파타이트가 생성되지만 HF는 분해되지 않고, 결정내에 잔류하고 있다는 것을 알 수가 있다. 따라서 $900^{\circ}C$에서 2시간 소성한 아파타이트를 물에 용출시킬 대 HF가 용출되어 나오므로 그 사용에 제한이 되고 있다. 이러한 현상을 방지하고, 양론적인 아파타이트를 제조하기 위하여 인산 이온을 흡착 시키고 $900^{\circ}C$에서 2시간 소성한 결과 불소이온은 대폭적으로 감소되었고, Ca/P의 몰비는 양론적인 1.67에 근접하였고, 이 조건에서 합성한 아파타이트는 중금속의 흡착, 인 및 COD의 흡착, 제거율이 우수하였다.

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Removal of BrO3- from aqueous solution (수용액에서 브롬산 이온을 제거하는 방법)

  • Lim, Heon-Sung;Kim, Chong-Hyeak;Lee, Sueg-Geun
    • Analytical Science and Technology
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    • v.24 no.5
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    • pp.401-405
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    • 2011
  • The efficient removal of bromate ($BrO_3^-$) from aqueous solutions was investigated using activated alumina. Bromate is a disinfection by-product, generally formed by the reaction of ozone and bromide in drinking water during ozonation process. The removal efficiency was about 90% for bromate (500 ng/mL) ion with acidic activated alumina but over 95% with silver or aluminum treated acidic activated alumina without any treatments of neutral water within 1~2 min.