It is important to study hydrazine because of the development of new uses for its derivatives. The Rasching method is the only satisfactory one for synthesizing hydrazine; it involves the oxidation of ammonia by sodium hypochlorite in the presence of some such catalyst as gelatin. Calcium hypochlorite was substituted for the sodium hypochlorite particularly in this work, applying agar-agar as catalyst. The results of the experiments are as follow: 1. The yield is proportional to the mole-ratio of ammonia to available chlorine in calcium hypochlorite and about 60% is obtained when the ratio is 20. 2. Agar-agar can be used as a catalyst and its proper concentration in the solution is 0.005%. 3. Proper concentration of available chlorine in the reaction solution is 0.23 mole/l. 4. The most effective condition for the reaction is a temperature of $60{\sim}65^{\circ}C.$ maintained for $20{\sim}25min$. 5. The reaction takes place equally well in either an open or closed container. 6. When calcium hypochlorite is applied in place of sodium hypochlorite, the yield of hydrazine is increased as much as 17%. 7. The yield of hydrazine is decreased by eliminating the suspension of $Ca(OH)_2$ which results from the use of calcium hypochlorite. 8. When $Ca(OH)_2$ is added to Rasching process, the yield of hydrazine is raised normally. 9. The fact that some metal ions, such as $Cu^{++},$ inhibit the formation of hydrazine was proved. 10. The suspension of $Ca(OH)_2$ acted as a remarkable adsorbent for $Cu^{++}$ like gelatin. The suspension of $Ca(OH)_2$ which results from the use of calcium hypochlorite acts as a catalyst, absorbing metal ions, to increase the yield of hydrazine. So I think that calcium hypochlorite is a more efficient oxidant than sodium hypochlorite in hydrazine syntheses.
K. Chakrabarty;D. Mangalaraj;Kim, Kyung-Hae;Park, J.H.;J. Yi
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제4권6호
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pp.17-20
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2003
This paper describes the effect of halogenic gettering during oxide passivation of commercial solar cell with the $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure. In order to study the effect of halogenic gettering on $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure mono-crystalline silicon solar cell, we performed conventional POCl$_3$ diffusion for emitter formation and oxide passivation in the presence of HCl vapors. The $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure based silicon solar cells were found to have higher short circuit current and minority carrier lifetime. Their performance was also found to be superior than the conventional $N^{+}$-P-$N^{+}$ structure based mono-crystalline silicon solar cell. The cell parameters of the $n^{+}$-p-$p^{+}$ and $n^{+}$-p-$n^{+}$ structure based cells, passivated by HCl assisted oxidation were measured. The improvement in $I_{sc}$ was attributed to the effect of the increased diffusion length of minority carriers, which came from the halogenic gettering effect during the growth of passivating oxide. The presence of chlorine caused gettering of the cells by removing the heavy metals, if any. The other advantage of the presence of chlorine was the removal of the diffusion induced (in oxygen environment) stacking faults and line defects from the surfaces of the silicon wafers. All these effects caused the improvement of the minority carrier lifetime, which in-turn helped to improve the quality of the solar cells.
Four chemical treatments with hydrogen peroxide (H2O2), copper sulfate (CuSO4), potassium permanganate (KMnO4) and chlorine (Cl2) were applied to the effluent pond water of a hybrid striped bass saltwater recirculating aquaculture system to compare their oxidation power. Four chemicals were applied at concentrations of 0 (control), 1, 5, 10 and 20 mg/l. An additional concentration of 40 mg/l was included in the chlorine treatment. Water samples from four hybrid striped bass ponds were tested with KMnO4 and Cl2. H2O2 did not reduce any of BOD, COD and chlorophyll-a, and copper sulfate was only effective on chlorophyll-a for the effluent pond. Removal efficiencies for chlorophyll-a by copper sulfate were 19.2%, 37.5%, 54.2% and 74.1% dose-dependently. Potassium permanganate effectively removed the BOD, COD and chlorophyll-a. The COD removal rates in four fish ponds varied from 15.9% to 31.6% at the concentration of 10 mg/l. Interestingly, Cl2 did not reduce the BOD and COD at all, but the BOD and COD instead increased drastically with increasing the Cl2 concentration. The pond water with the highest initial BOD and COD values among the fish ponds tested increased by 350% in the BOD and 150% in the COD at 20 mg/l. Furthermore, Cl2 did not significantly reduce any types of solid matter in this study, while KMnO4 seemed to reduce some extent volatile dissolved solid in the fish pond.
It is necessary for managing a perfect process for degasing aluminum molten metal according to the increase of a grade of aluminum and its alloy products. There are some methods that have been used to manage a degasing process in recent years, such as an injection method that uses aluminum molten metal powder and chemicals supplier and input method that supplies argon and nitrogen, or chlorine gas by using a gas blow-tube. However, these methods show some problems, and it shows that it is a difficult process to handle. pollution due to the producing a lot of toxic gases like chlorine and fluoride gas. irregular effects, and lowering work efficiency due to the excessive processing time. The problems that are the most fatal are the producing a lot of sludge due to the reaction of aluminum molten metal with chemicals. loss of metals, and decreasing the life of refractory materials. In order to solve these problems. this paper develops a technology that is related to aluminum continuous casting molten metal and monolithic degasing apparatus. A degasing apparatus developed in this study improved the exist ing methods and prevented environmental pollution wi th smokeless. odor less, and harmlessness by using a new method that applies argon and nitrogen gas in which the methods used in the West and Japan are eliminated. The developed method can significantly reduce product faults that are caused by the production of gas and oxidation because it uses a preprocessed molten metal with chemicals. In addition. the amount of the produced sludge can also be reduced by 60-80% maximum compared with the existing methods. Then. it makes it possible to minimize the loss of metals. Moreover. the molten metal processing and settling time is also shortened by comparing it with the existing methods that are applied by using chemicals. In addition, it does much to improve the workers' health, safety and environment because there is no pollution. The improvement of productivity and prevent ion effects of disaster from the results of the development can be summarized as follows. It will contribute to the process rationalization because it does not have any unnecessary processes that the molten metal will be moved to an agitator by using a ladle and returned to process for degasing like the existing process due to the monolithic configuration. There are no floating impurities due to the oxidation caused by the contact with the air as same as the existing process. In addition. it can protect the blending of precipitation impurities. Because it has a monolithic configuration. it can avoid the use of additional energy to compensate the temperature decreasing about 60t that is caused by the moving of molten metal. It is not necessary to invest an extra facilities in order to discharge the gas generated from a degasing process by using an agitator. The working environment can be improved by the hospitable air in the factory because the molten metal is almost not exposed in the interior of the area.
격막식 전해조에서 전해질(염화나트륨, 탄산칼륨 등)을 첨가시킨 수용액을 전해하여 음극에서 생산되는 강알카리성 전해수는 세정효과가 있고, 친환경적이어서 화학적 세정제의 대체물질로 검토되고 있다. 일본에서는 일부 자동차나 정밀부품업계 등에서 세정제로 사용되고 있다. 격막식 전해조를 사용하여 강알카리성전해수를 생산할 경우 필연적으로 양극에서 강산성전해수가 생성된다. 생성되는 강산성전해수는 용도를 찾지 못할 경우 배출되어 폐기되므로 결과적으로 전해수의 생산효율이 저하된다. 또한 격막의 오염으로 인하여 전해효율이 저하되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하고자 전극반응실과 희석실이 일체화된 무격막 일체형 전해조를 사용하고 전해질의 조성을 변화시키면서 강알카리성전해수를 생성하였으며, 이의 물성 및 특성을 확인하였다. 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성전해수와 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성전해수의 물성을 비교한 결과 산화환원전위(oxidation reduction potential, ORP), 염소농도에서 차이가 관찰되었다. 계면활성력을 확인하기위한 유화시험에서도 유사한 결과를 얻었으며 이로부터 무격막 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수처럼 세정용도로 사용 가능함을 확인하였다. 방청력 시험에서는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수가 우수함을 확인하였다. 무격막 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수와 달리 유효염소를 함유하고 있어 살균력을 보유하고 있을 것으로 사료된다.
한강에서 채취한 원수에 염소소독제인 hypochlorite를 $10{\mu}g/m{\ell}$의 농도로 투여한 후 1시간~14일까지 TOC (total organic carbon), 잔류염소량 및 탁도 등을 측정하고 THMs (trihalomethanes), HANs (haloacetonitriles), HKs (haloketones), chloral hydrate 및 HAAs (haloacetic acids) 등의 염소소독 부산물의 생성율을 조사하였다. 그 결과 잔류염소량은 투여후 1시간 경과 시 $6{\mu}g/m{\ell}$ 이상에서 14일째에 $1.23{\mu}g/m{\ell}$으로 감소하였으며 TOC 및 탁도는 큰 차이가 없었다. 7일 후 발생한 총 소독부산 물의 농도는 $101.3ng/m{\ell}$ (789.6 nM)이며 이 중 THMs이 69%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 그 외에 HAAs가 19%, chloral hydrate가 10% 정도 검출되었으며, HANs와 HKs 및 chloropicrin 등은 미량 검출되었다. THMs 중에서는 chloroform이 $61.5ng/m{\ell}$로 총 THMs 중 약 89% 정도를 차지하였으며 HANs 중에서는 DCAN이 95%인 $0.72ng/m{\ell}$, HAAs 중에서는 TCAA가 50% 등으로 가장 높은 비율로 검출되었다. 각 부산물의 발생량의 상관관계를 조사한 결과 THMs과 HANs의 경우 THMs의 농도가 $40ng/m{\ell}$인 지점을 경계로 HANs과 경쟁적 발생관계가 있음이 나타났다. HAAs의 경우는 특별한 경향성을 나타내지 않았으나 전체적으로 초기에 산화상태가 큰 화합물에서 산화상태가 작은 화합물로 점차 변화하는 것으로 관찰되었다.
본 연구는 알칼리 환원수기에 3가지 필터(활성카본, 중공사막, 카본블럭)를 이용해서 원수를 통과시켜 통수 양에 따른 산화환원전위(Oxidation Reduction Potential) ORP값이 안정화되는 것을 평가한 것이다. 알칼리 환원수기는 환원의 기능을 가지고 있는 물을 만드는 시스템으로 인체에 유익한 미네랄과 ORP값이 일반 물에 비해 매우 낮은 값을 가지고 있는 기능수이다. 필터를 통과한 물을 전기 분해하면 물속에 있는 음이온과 양이온은 격막을 통해서 -전극 쪽에는 칼슘($Ca^+$), 칼륨($K^+$), 마그네슘($Mg^+$), 나트륨($Na^+$)을 포함한 물로 인체에 유익한 미네랄이 포함된 알칼리 환원수를 얻고 +극에는 염소(Cl),인(P),유황(S)등 - 이온을 띄고 있는 유기물이 만들어 진다. 실험에서 알칼리 환원수(Alkaline Reduced Water)에서 전기분해의 전압의 크기를 조절하여 1단(pH8), 2단(pH8.5), 3단(pH9), 4단(pH9.5)으로 알칼리 환원수에 사용되고 -1단(pH6.0), -2단(pH5.0)의 산성산화수로 사용하고 있다. 이러한 시스템으로 3가지 필터에 통수하면서 ORP값이 어떻게 변화하고 어느 정도에서 안정화되는지를 평가하였고 대략 100L는 통수되어야 ORP값이 안정화하는 것을 측정하고 평가하였다.
본 연구의 목적은 다제 항생제 내성특성을 가진 pB10을 함유한 Escherichia coli DH 5 alpha,(E.coli $DH5{\alpha}$)를 대상 미생물로 하여 염소와 오존의 살균효율을 비교하는 것이다. 또한 다제 내성플라스미드 pB10에 대한 염소와 오존에 의한 제거율을 조사하였다. 주입농도 대비 오존살균이 염소살균에 비해 약 1.2~1.4 배 정도 효율이 높게 나타났다. 또한 다제 내성플라스미드 pB10에 대한 제거 실험에서 오존에 의한 제거율이 염소보다 약 2~4배 높게 나타났다. 오존살균에 의한 높은 pB10 제거효율은 오존 살균시 발생하는 OH 라디칼에 의한 것으로 사료된다. 이러한 연구결과로부터 내성균 및 유전물질을 효과적으로 제어하기 위하여 기존 염소살균법에 오존 또는 광촉매산화와 같은 고급산화법을 연계처리에 대한 필요가 있을 것으로 판단된다.
천연유기물질은 지표수와 지하수내 탁도를 유발하고 humic (humic acid와 fulvic acid)과 nonhumic 성분으로 구성된다. 일반적으로 NOM은 소독부산물(DBP) 전구물질로써 수처리시 관심의 대상이 된다. 원수의 특성은 정수공정의 선택과 적용에 중요한 정보를 제공한다. 수원에 따른 NOM의 상당한 차이가 다양한 원수들 사이에서 관찰되었고, 문제시되는 NOM을 제거하고 전환시키기 위한 목적으로 정수공정을 적용한다. 본 연구의 결과, 산화처리에 의해 전체 DOC 농도의 변화는 거의 없었지만, 고분자의 소수성 물질이 저분자의 친수성 물질로 전환되었고, 염소보다 오존의 경우 그 산화력의 차이 때문에 SUVA 값의 감소가 더 크게 나타났다. 응집처리에 의해 hydrophilic 성분보다 분자량이 더 큰 hydrophobic 성분이 응집 침전되어 훨씬 잘 제거되었다. THMFP는 50% 정도까지 제거되었는데, 이것은 상대적으로 THMFP를 잘 유발시킨다는 humic acid 성분의 제거가 원활하게 일어났기 때문이다.
Fabrication and oxidants production of 3 or 4 components metal oxide electrode, which is known to be so effective to destruct non-biodegradable organics in wastewater, were studied. Five electrode materials (Ru as main component and Pt, Sn, Sb and Gd as minor components) were used for the 3 or 4 components electrode. The metal oxide electrode was prepared by coating the electrode material on the surface of the titanium mesh and then thermal oxidation at $500^{\circ}C$ for 1h. The removed RhB per 2 min and unit W of 3 components electrode was in the order: Ru:Sn:Sb=9:1:1 > Ru:Pt:Gd=5:5:1 > Ru:Sn=9:1 > Ru:Sn:Gd=9:1:1 > Ru:Sb:Gd=9:1:1. Although RhB decolorization of Ru:Sn:Sb:Gd electrode was the highest among the 4 components electrode, the RhB decolorization and oxidants formation of the Ru:Sn:Sb=9:1:1 electrode was higher than that of the 3 and 4 components electrode. Electrogenerated oxidants (free Cl and $ClO_2$) of chlorine type in 3 and 4 components electrode were higher than other oxidants such as $H_2O_2\;and\;O_3$. It was assumed that electrode with high RhB decolorization showed high oxidant generation and COD removal efficiency. OH radical which is electrogenerated by the direct electrolysis was not generated the entire 3 and 4 components electrode, therefore main mechanism of RhB degradation by metal oxide electrode based Ru was considered indirect electrolysis using electrogenerated oxidants.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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