• 제목/요약/키워드: Diffusion coefficients

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역상 크로마토그래피에서 모멘트 방법과 van Deemter 식을 이용한 고리형 아데노신 일인산의 분리특성 연구 (Analysis of Cyclic Adenosine Monophosphate (cAMP) Separation via RP-HPLC (reversed-phase high-performance liquid chromatography) by the Moment Method and the van Deemter Equation)

  • 이일송;고관영;김인호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.723-729
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    • 2015
  • 고성능액체크로마토그래피(high-performance liquid chromatography, HPLC)에서 C18(octadecyl silica, ODS) 칼럼에서 고리형 아데노신 일인산(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)의 크로마토그램을 얻은 후, 모멘트 분석을 수행하였다. 일반속도 모델(general rate model, GR model)을 기반으로 first absolute moment와 second central moment를 계산하였다. 모멘트 분석의 중요한 세 가지 계수인 분자확산계수(molecular diffusivity, $D_m$), 외부물질전달계수(external mass transfer coefficient, $k_f$), 입자내부확산계수(intra-particle diffusivity, $D_e$)는 각각 Wilke-Chang 식, Wilson-Geankoplis 식을 이용하고 이론단수(theoretical plate number) 식과 van Deemter 식을 비교하여 계산하였다. 실험은 각각 세 가지의 이동상 조성, 용질 농도, 유량 조건에서 수행하였다. Van Deemter 그래프를 그려 모멘트 분석결과를 정성적으로 정리했으며, 이론단 상당높이(height equivalent to a theoretical plate, HETP, $H_{total}$)에 $H_{ax}$, $H_f$, $H_d$가 미치는 영향을 알아보기 위해 van Deemter coefficient를 비교했다. HETP에 가장 큰 영향을 주는 요인은 입자내부확산($H_d$)이었으며 외부물질 전달($H_f$)는 그 영향이 매우 작았다.

낮은 핀관의 형상이 LiBr 수용액의 풀 비등에 미치는 영향에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effect of Low Fin Tube Geometry on Pool Boiling of a LiBr Solution)

  • 김내현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권7호
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    • pp.591-598
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    • 2015
  • 본 연구에서는 핀 핏치와 핀 높이가 다른 7종류의 낮은 핀관에 대하여 LiBr 농도 0%.~50%, 열유속 $20kW/m^2{\sim}40kW/m^2$, 포화압력 7.38kPa~101.3kPa에서 풀 비등 실험을 수행하였다. 실험 범위에서 최적 낮은 핀관 형상은 핀 핏치 26fpi, 핀 높이 1.8mm로 나타났다. 핀 핏치가 너무 넓으면 전열 면적이 감소하고 핀 핏치가 너무 좁으면 기포의 성장 및 이탈이 원활하지 못하게 되어 최적 핀 핏치가 존재한다. 포화압력이 낮아질수록, LiBr 농도가 증가할수록 열전달계수는 감소하였다. 이는 포화압력이 낮아질수록 기포의 이탈직경은 증가하고 이탈 빈도는 감소하기 때문이다. 또한 LiBr 농도가 증가하면 포화온도는 증가하고 물질확산율은 감소하는데 이에 따라 기포의 성장속도가 감소하고 따라서 열전달계수가 감소하게 된다. 낮은 핀관의 열전달계수는 모든 포화압력과 농도에서 평활관의 열전달계수보다 크게 나타났다. 본 실험자료를 기반으로 상관식을 제시하였다.

회분식 제올라이트계에서 Cs 및 Sr의 이온교환속도 연구 (Ion Exchange Kinetics for Cs and Sr in a Batch Zeolite System)

  • 이일희;유재형;박현수
    • 공업화학
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    • 제4권4호
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    • pp.739-745
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    • 1993
  • 본 연구에서는 제올라이트에 의하여 Cs 및 Sr을 분리하는 무기이온 교환계에 있어서 물질전달 특성을 규명하는데 중점을 두었다. Cs이온의 경우 선택도가 우수한 AW300 및 AW500 제올라이트, Sr이온의 경우는 4A, 13X 제올라이트를 각각 선정하여 물질전달실험을 수행하였다. 실험조건으로는 $25^{\circ}C$, 교반속도 300rpm, 제올라이트량 4g, Cs 및 Sr 용액의 농도, 부피는 각각 1000ppm, 2000ppm의 $0.5{\ell}$에서 회분식의 이온교환 방식을 채택하였다. 물질전달속도는 경막내 확산에 의해 지배됨을 알았으며, 경막 내 물질 전달계수는 $10^{-4}{\sim}10^{-3}cm/sec$, 입자내 겉보기 확산계수는 $10^{-8}cm^2/sec$의 차수를 나타내었다.

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미세균열이 콘크리트의 염소이온 침투에 미치는영향 II: 임계 균열폭의 고찰 (Effect of Micro-Cracks on Chloride Ions Penetration of Concrete II: Examination of Critical Crack Width)

  • 윤인석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.707-715
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    • 2007
  • 다공질성 특성을 갖는 콘크리트는 충분한 다짐과 양생 조건에서 장수명을 갖으며, 유해 물질의 주요 경로는 공극이다. 그러나 균열이 발생한 콘크리트의 경우, 균열은 염소이온과 같은 유해 물질의 우선적인 침투 경로가 된다. 균열이 염소에 미치는 영향은 균열폭과 균열 깊이의 크기에 의존한다. 본 연구는 미세균열이 콘크리트의 염소이온 침투에 미치는 영향을 다룬 실험적 연구로서, 연구 목적은 균열폭과 균열 깊이 등의 균열 크기 효과가 염소이온에 미치는 영향을 고찰하는 것이다. 균열을 통한 염소이온의 침투를 시각화 하기 위하여, 급속 염소이온 침투 실험인 RCM (rapid chloride migration) 실험을 수행하였다. 균열폭과 균열 깊이는 전자 현미경으로 관찰하였고, 평균적인 균열폭을 산정하기 위하여 균열 개구 변위가 측정되었다. 다양한 균열 크기에 따른 염소이온의 침투 깊이 및 염소이온 확산계수의 변화율로부터 염소이온이 침투되지 않는 균열 깊이 및 이에 대응한 균열폭이 도출되었다.

Congo Red로 염색한 면섬유의 염색성에 미치는 전해질의 영향 (The Influence of Electrolytes on the Dyeing Properties of Congo Red on Cotton Fibers)

  • Lee, Young-Hee;Park, Joon-Myung;Sung, Woo-Kyung;Kim, Kyung-Hwan
    • 한국염색가공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.34-42
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    • 1991
  • The effects of electrolyte on dyeing properties of cotton fiber with Congo Red have been studied at 90, 70 and $40^{\circ}C$. Each dyeing carried into an infinite bath with $1\times10^{-4}$ mol/l of Congo Red and with various concentration of electrolytes. The results obtained from this study were as follow; 1. The equilibrium adsorption of dye $(C_\infty)$ values decreased with increasing dyeing temperature, $C_\infty$ values increased in the order KCl>NaCl>LiCl. 2. The values of apparent diffusion coefficients $(D_a)$ increased with increasing dyeing temperature, but $D_a$ values decreased in the order KCl$D_a$ values decreased with increasing electrolyte concentration. 4. Effect of electrolytes decreased with increasing dyeing temperature. 5. The values of standard affinities of dyeing $(-\triangle\mu^{\circ})$, the standard heats of dyeing $(-\triangleH^{\circ})$, and the standard entropies $(-\triangleS^{\circ})$, increased in the order KCl>NaCl>LiCl. 6. Equilibrium adsorption isotherm curve were Freundlich type, and in the Equation y=a.x$^{n}$ , the values of a and n increased in the order KCl>NaCl>LiCl. 7. The value of $-\triangle\mu^{\circ}$, $-\triangleH^{\circ}$, and $-\triangleS^{\circ}$, decreased with increasing electrolyte concentration.

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PET식품 용기에서 발효 모사 식품으로 전이되는 아세트알데히드와 부틸알데히드 예측 모델 (Theoretical Migration Estimation of Acetaldehyde and Butyraldehyde from Polyethylene Terephthalate (PET) into Fermented Food Simulants)

  • Lee, Daeun;Jeon, Hyunpyo;Kim, Sanghun
    • 한국환경보건학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.160-168
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    • 2016
  • Objectives: Materials coming into contact with food may result in the migration of chemical substances into the food. To protect consumers from exposure, Regulation (EU) No. 10/2011 specifies the use of standard migration tests. Polyethylene terephthalate (PET), widely used for food packaging materials, has drawn the attention of researchers because unwanted migration of PET into food might occur when consumers reuse packaging material. The aim of this study was to predict and develop a migration model for two components, acetaldehyde and butyraldehyde in PET, into food simulants under conditions of changing pH and solvents, such as those observed in fermented foods like kimchi or sauerkraut. Methods: Using a migration model based on Fick's second law of diffusion in one dimension, the migration of acetaldehyde and butyraldehyde from PET into a simulant of fermented food at $20^{\circ}C$ over 10 days was evaluated. The simulant for fermented food was modelled as 10% ethanol for three days, followed by 3% acetic acid for seven days. Results: The migration of acetaldehyde into the 10% ethanol was 0.36 times that of a simulated fermented food system, while that of butyraldehyde was 1.34 times greater. These results may have been influenced by the chemical interactions among the migrants, polymers and simulants, as well as by the solubilities of the migrants in polymers and simulants. Conclusion: Because food simulants have a limited capacity to mimic real food systems under the current migration model, an appropriate simulant and migration test should be considered in the case of increasing acidity. Furthermore, since the accuracy of the worst-case estimation of migration predicted by the current model is severely limited under changing food conditions, food simulants and their interactions should be further investigated with respect to conservative migration modelling.

쌀보리의 입자별 수분 흡수 특성 (Hydration Properties of Naked Barley by Kernel Sizes)

  • 윤영진;김관;김성곤;김동연;박양균
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제31권1호
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    • pp.13-20
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    • 1988
  • 쌀보리(무안보리, 송학, 새쌀보리 및 늘쌀보리)를 입자 크기별로 분류하고 $40^{\circ}C$에서의 수분 흡수 특성을 비교하였다. 쌀보리의 주를 이루는 입자는 7mesh이었고 다음이 10mesh로서 이들 입자는 무안보리는 86% 나머지는 $91{\sim}94%$를 차지하였다. 입자의 길이, 폭, 부피, 표면적 및 무게는 입자크기가 작아질수록 작아졌으나 길이와 폭의 비는 반대로 증가하였다. 쌀보리의 침지 중 수분 증가량은 입자가 작아질수록 증가하였다. 쌀보리의 주를 이루는 7mesh입자의 경우 수분증가량은 늘쌀보리, 송학, 새쌀보리, 무안보리의 순서이었으며 시료 모두 침지시간 35시간에 평형 수분함량에 도달하였다. 쌀보리의 확산계수는 입자가 작아질수록 증가하였으나 6 및 7mesh입자는 서로 비슷한 값을 보였다. 쌀보리의 침지 중 부피증가량은 수분증가량과 직선적인 관계를 보였다.

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곡류 및 버섯류의 평형함수율 및 박층건조방정식에 관한 연구(II) - 표고버섯에 대하여 - (Equilibrium Moisture Contents and Thin Layer Drying Equations of Cereal Grains and Mushrooms (II) - for Oak Mushroom (Lentinus erodes) -)

  • 금동혁;김훈;홍남운
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제27권3호
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    • pp.219-226
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    • 2002
  • Desorption equilibrium moisture contents of oak mushroom were measured by the static method using salt solutions at flour temperature levels of 35$\^{C}$, 45$\^{C}$, 55$\^{C}$ and 6$\^{C}$ and five relative humidity levels in the range from 11.0% to 90.8%. EMC data were fitted to the modified Henderson, Chung-Pfost, modified Halsey and modified Oswin models using nonlinear regression analysis. Drying tests far oak mushroom were conducted in an experimental dryer equipped with air conditioning unit. The drying test were performed in triplicate at flour air temperatures of 35$\^{C}$, 45$\^{C}$, 55$\^{C}$ and 65$\^{C}$ and three relative humidities of 30%, 50% and 70% respectively. Measured moisture ratio data were fitted to the selected four drying models(Lewis, Page, simplified diffusion and Thompson models) using stepwise multiple regression analysis. The results of comparing root mean square errors for EMC models showed that modified Halsey was the best model, and modified Oswin models could be available far oak mushroom. The results of comparing coefficients of determination and root mean square errors of moisture ratio for four drying models showed that Page model were found to fit adequately to all drying test data with a coefficient of determination of 0.9990 and root mean square error of moisture ratio of 0.00739.

Ni-Al 합금의 일방향 응고 거동에 미치는 Re 및 응고속도의 영향 (The Effect of Re addition and Solidification Rate on the Directional Solidification Behavior of Ni-Al Alloy)

  • 이만길;유영수;조창용;이재현
    • 한국주조공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.243-249
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    • 2007
  • The effect of Re addition and solidification rate on the directional solidification behavior of Ni-Al model alloy has been investigated. Directional solidification (DS) were carried out using the modified Bridgman furnace with various solidification rates. The solid/liquid interface during directional solidification was preserved by quenching the specimen after the desired volume fraction of original liquid was solidified. The equilibrium partition coefficients of Al and Re Were estimated by measuring the compositions at the quenched solid/liquid interface. Then, the effect of Re addition on the elemental segregation behavior was carefully analyzed. The differential scanning calorimetry results showed that the Re addition results in increased ${\gamma}'$ solvus and freezing range of the alloy. It was also shown that the primary dendrite arm spacing gradually decreases with increasing the Re content, while the secondary dendrite arm spacing appears to be independent on the Re content. The compositional analyses clearly revealed that the segregation of Al increased with increasing the Re content and solidification rate, while that of Re was found to be independent on the solidification rate in the range of $10{\sim}100{\mu}m/s$ due to its sluggish diffusion rate in the Ni solid solution.

비가압식 막 공정을 통한 정삼투막 성능 평가 (Evaluation of Forward Osmosis (FO) Membrane Performances in a Non-Pressurized Membrane System)

  • 김봉철;부찬희;이상엽;홍승관
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.292-299
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    • 2012
  • The objective of this study is to develop a novel method for evaluating forward osmosis (FO) membrane performances using a non-pressurized FO system. Basic membrane performance parameters including water (A) and solute (B) permeability coefficients and unique parameter for FO membrane such as the support layer structural parameter (S) were determined in two FO modes (i.e., active layer faces feed solution (AL-FS) and active layer faces draw solution (AL-DS)). Futhermore, these parameters were compared with those determined in a pressurized reverse osmosis (RO) system. Theoretical water flux was calculated by employing these parameters to a model that accounts for the effects of both internal and external concentration polarization. Water flux from FO experiment was compared to theoretical water fluxes for assessing the reliability of those parameters determined in three different operation modes (i.e., AL-FS FO, AL-DS FO, and RO modes). It is demonstrated that FO membrane performance parameters can be accurately measured in non-pressurized FO mode. Specifically, membrane performance parameters determined in AL-DS FO mode most accurately predict FO water flux. This implies that the evaluation of FO membrane performances should be performed in non-pressurized FO mode, which can prevent membrane compaction and/or defect and more precisely reflect FO operation conditions.