• 대한환경공학회지
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• 제30권5호
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• pp.524-533
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• 2008

도금산업에서 배출되는 폐수는 독성이 강한 시안이온과 시안착화합물, 그리고 다양한 중금속이 함유되어 있다. 이러한 독성이 강한 시안이온 및 시안 착화합물의 처리는 알칼리염소법에 의한 시안 산화처리방법이 가장 일반적으로 잘 알려진 방법이다. 이는 시안이온은 분해 가능하나 시안 착화합물의 처리는 어려운 것으로 알려져 있고, 실제로 산업현장에서 수질환경보전법상 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L을 초과하는 경우가 빈번하다. 본 연구에서는 앞서 밝힌 아연백법 및 공침공정을 이용한 복합 중금속-시안착염 폐수의 현장처리(I) (아래에서 "현장처리(I)"으로 표시 함)과 비교하여 크롬환원처리 후 Fe/Zn 공침공정을 적용하여 시안착염을 제거하고, 알칼리염소법에 의한 잔류시안 산화처리방법으로 검토하였다. 크롬처리는 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원시 환원제로서 NaHSO$_3$를 사용하여 pH 2.0, ORP 250 mV, 반응시간 30 min.에서 99.9% 이상의 최대제거율을 얻을 수 있었다. Fe/Zn 공침에 의한 시안착염 제거실험은 pH 9.5, FeSO$_4$/ZnCl$_2$ 3.0 $\times$ 10$^{-4}$ mol, mixing rpm 240에서 시안이온의 제거효율은 98.24%(잔류시안농도: 4.50 mg/L)로 최대의 결과를 얻었다. 황화물 침전법에 의한 기타중금속(Cu, Ni)처리반응의 조건은 pH 9.0$\sim$10.0, 반응시간 30 min. mixing rpm 240에서 Cu의 경우 Na$_2$S 주입량 3.0 mol에서 99.9%, Ni의 경우 Na$_2$S 4.0 mol에서 93.86%의 최대결과를 얻었다. Fe/Zn공침처리 후 잔류시안농도 4.50 mg/L의 제거를 위하여 알칼리염소법을 실시한 결과 1차 산화반응은 pH 10.0 이상, ORP 350 mV, reaction time 30 min, 2차 산화반응은 pH 8.0 이하, ORP 650 mV, 반응시간 30 min.에서 제거효율 95.33%, 잔류시안농도 0.21 mg/L의 결과를 얻었다. 즉 (1) 크롬환원처리, (2) Fe/Zn 공침공정에 의한 시안착화합물 제거 및 기타 중금속(Cu, Ni) 처리, (3) 알칼리염소법에 의한 잔류시안 산화처리를 실시한 결과(아래에서 "현장처리(II)"로 표시 함) 시안의 잔류농도는 0.21 mg/L로서 수질 및 수생태계보전에 관한 법율의 수질배출허용기준(나 지역) 1 mg/L의 규제치 이하로 처리가 가능하다는 것을 현장 확인할 수 있었고 "현장처리(I)"보다 처리효율적인 측면이나 경제적인 측면에서 모두 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.168-173
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• 2021

도금폐수의 처리는 폐수의 pH, 중금속 및 시안(CN)함유에 따라 다양하고 복잡한 공정이 적용된다. 이중 시안(CN)의 처리는 차아염소산(NaOCl)을 이용한 알칼리 염소 처리법이 일반적으로 많이 사용되고 있다. 그러나, 암모니아성 질소(NH₃-N)와 시안(CN)이 동시에 함유될 경우 암모니아성 질소(NH₃-N)의 처리를 위해 차아염소산(NaOCl) 이 과다하게 소비되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구는 시안(CN)처리에 있어서 1) 알칼리염소법에서 암모니아성 질소(NH₃-N)농도에 따른 차아염소산(NaOCl)의 소모량을 조사하고 2) ferrate (VI)가 시안(CN)을 선택적으로 처리할 수 있는지를 평가하였다. 모의폐수를 이용한 실험결과 알칼리염소법에서는 암모니아성 질소(NH₃-N)농도가 높을수록 시안(CN)의 제거율이 감소하였으며 차아염소산(NaOCl)의 소비량이 암모니아성 질소(NH₃-N) 농도에 따라 선형적으로 증가하였다. Ferrate (VI)를 이용한 시안(CN) 제거에서는 암모니아성 질소(NH₃-N) 농도에 관계없이 시안(CN)의 제거를 확인하였으며 이때 암모니아성 질소(NH₃-N)의 제거율은 낮아 ferrate (VI)가 시안(CN)을 선택적으로 제거함을 확인하였다. Ferrate (VI)의 시안(CN) 제거효율은 pH가 낮을수록 높게 나타났고 ferrate (VI) 주입량에 관계없이 99% 이상을 보였다. 실제 도금폐수에 적용한 결과에서는 ferrate (VI)와 시안(CN)의 투입 몰비 1:1에서 99% 이상의 높은 제거율을 보였으며 이는 화학양론 반응식의 몰비와 일치하는 결과로 모의 폐수와 동일하게 암모니아성 질소(NH₃-N) 및 기타오염물질이 함유된 실제 폐수에서도 선택적으로 시안(CN)을 제거하는 것으로 확인되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권5호
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• pp.1675-1680
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• 2012

Three new cyanide-bridged $Cr^{III}Mn^{II}$ binuclear complexes, $[Mn(phen)_2Cl][Cr(bpmb)(CN)_2]{\cdot}H_2O$ ($\mathbf{1}$) (phen = 1,10-phenanthroline, $bpdmb^{2-}$ = 1,2-bis(pyridine-2-carboxamido)-4-methyl-benzenate), $[Mn(phen)_2Cl][Cr(bpmb)-(CN)_2]{\cdot}H_2O$ ($\mathbf{2}$) ($bpdmb^{2-}$ = 1,2-bis(pyridine-2-carboxamido)-4,5-dimethyl-benzenate), and $[Mn(phen)_2Cl]-[Cr(bpClb)(CN)_2]{\cdot}CH_3OH{\cdot}H_2O$ ($\mathbf{3}$) ($bpClb^{2-}$ = 1,2-bis(pyridine-2-carboxamido)-4-chloro-benzenate) were obtained based on $Mn(phen)_2Cl_2$ and a series of dicyanidechromate(III) building blocks. Single crystal X-ray diffraction analysis shows the structures of the three complexes are dimeric type with two different metal centers linked by a cyanide group from corresponding dicyanidechromate(III) building block. Magnetic investigations indicate the existence of relatively weak antiferromagnetic coupling between Cr(III) and Mn(II) ions with best-fit constants $J_{CrMn}=-2.78(5)cm^{-1}$ for $\mathbf{1}$, $J_{CrMn}=-3.02(2)cm^{-1}$ for $\mathbf{2}$ and $J_{CrMn}=-2.27(3)cm^{-1}$ for $\mathbf{3}$ based on the spin exchange Hamiltonian = $-2J_{CrMn}\hat{S}_{Cr}\hat{S}_{Mn}$. The magneto-structural correlation of cyanide-bridged $Cr^{III}Mn^{II}$ complexes has been discussed at last.

• 대한화학회지
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• 제28권2호
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• pp.121-129
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• 1984

원료가 서로 다른 세종류의 국산활성탄을 사용하여 니켈 및 아연이온에 관한 할로겐과 시안이온의 활성탄 흡착에 대한 공존효과를 살펴보았다. 수용액중에서 니켈 및 아연이온은 할로겐이나 시안이온의 공존으로 착음이온 형태로 활성탄에 용이하게 흡착됨을 알 수 있었으며 니켈이온은 pH $6.0{\sim}7.0$에서, 아연이온은 pH $6.5{\sim}7.0$의 범위가 가장 적합함을 알았다. 또한 니켈이온과의 착음이온을 만들기 위한 음이온은$ 1{\times}10^{-2}mol/l$에서 그 최대치를 나타내었다. 실온에서 구한 이들의 흡착등온선은 거의 직선으로 Freundlich의 흡착등온식게 따랐으며, 시안이온 공존시의 기울기는 활성탄 A, B, C에 대해 각각 1.7, 5.4, 7.1로서 활성탄 A가 흡착제로서 매우 양호한 것을 알 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제68권3호
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• pp.139-145
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• 2024

This study aims to elucidate the mechanism involved in the hydrolysis of the hexacyanoferrate(III) complex ion (Fe(CN)₆^3-) and the mechanism leading to the formation of Prussian blue (Fe^III₄[Fe_II(CN)₆]₃·xH₂O, PB) in acidic aqueous solutions at moderately elevated temperatures. Hydrolysis constitutes a crucial step in generating PB through the widely used single-source or precursor method. Recent PB syntheses predominantly rely on the single-source method, where hexacyanoferrate(II/III) is the exclusive reactant, as opposed to the co-precipitation method employing bare metal ions and hexacyanometalate ions. Despite the widespread adoption of the single-source method, mechanistic exploration remains largely unexplored and speculative. Utilizing UV-vis spectrophotometry, negative-ion mode liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry (LC-ESI-MS), and a devised reaction, this study identifies crucial intermediates, including aqueous Fe^2+/3+ ions and hydrocyanic acid (HCN) in the solution. These two intermediates eventually combine to form thermodynamically stable PB. The findings presented in this research significantly contribute to understanding the fundamental mechanism underlying the acid-catalyzed hydrolysis of the hexacyanoferrate(III) complex ion and the subsequent formation of PB, as proposed in the sequential mechanism introduced herein. This finding might contribute to the cost-effective synthesis of PB by incorporating diverse metal ions and potassium cyanide.

• 한국환경과학회지
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• 제3권4호
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• pp.439-443
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• 1994

In aqueous acid solution ${[Cr(CN)_6]}^{3-}$ aquates via a series of stepwise stereospecific reactions to give ${[Cr{(H_2O)}_6]}^{3+}$as the final product.Some of the intermediate cyanoaquo complexes in the sequence have been isolated.These complexes aquate by both acid independent and acid denpendent pathways, the latter involving protonation of the cyano ligands followed by aquation of the singly protonated species. The kinetic data for the aquation of {[CrCN{(H_2O)}_5]}^{2+}$ are consistent with the transition state structure ${[{(H_2O)}_4Cr(CN)-OH-Cr{(H_2O)}_5]}^{3+}$. Addition of $Cr^{2+}$ to solutions of cyanocobalt(III) complexes produces the metastable intermediate${[CrNC{(H_2O)}_5]}^{2+}$ This isomerizes to in a $Cr^{2+}$-catalyzed reaction which occurs by a ligand-bridged electron-change mechnism. From acid catalysis on these aquation reactions, it product HCN. Especially, $HSO_3$-ions do the role of catalyst in the formation of HCN from $CrCN^{3-}$

• 멤브레인
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• 제28권4호
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• pp.252-259
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• 2018

실 산성 도금폐수를 입상활성탄(GAC)이 유동메디아로 첨가된 유동상 멤브레인 반응기를 이용하여 처리하였다. GAC 유동조건에서 적용 투과플럭스에 대해 시간에 따른 흡입압의 증가는 관찰되지 않았다. 폐수의 중성 pH에서 파울링 속도는 산성 조건에 비해 GAC 유동조건에서 크게 감소하였다. 해당 폐수의 용액 pH 증가는 입자크기의 증가를 가져왔고 이는 멤브레인 표면에서 상대적으로 성긴 구조의 케이크층 형성을 야기시켰다. 유동상 멤브레인 반응기에서 GAC 유동 하에 95%이상의 COD 제거율이 관찰되었으며 총부유물질은 거의 완벽하게 제거되었다. 실 도금폐수의 pH에서, 유동상 멤브레인 반응기의 구리 및 크롬의 제거는 거의 관찰 되지 않았다. 그러나 pH를 중성으로 증가 시켰을 시 구리와 크롬의 제거율은 각각 99%와 94%까지 증가를 하였다. 적용해 준 pH에 상관 없이, 시안의 경우 95% 이상의 제거율을 달성하였다. 이는 유기물과 시안 착물 형성으로 인해 유동상 멤브레인 반응기 내 GAC의 강한 흡착으로 제거된 것으로 사료된다.