• 대한화학회지
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• 제36권4호
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• pp.540-545
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• 1992

Nickel(Ⅱ)-8-hydroxyquinolinate의 용매추출에 대한 반응속도와 메카니즘을 분광광도법으로 연구하였다. 유기상 chloroform에 있는 8-hydroxyquinoline(HOx) 농도와 물층의 pH값을 변화시켜 가면서 흡광도를 측정하였으며, 흡광도 데이터를 해석하여 반응속도가 oxine농도에 대하여는 1차, [$H^+$]에 대하여는 -1차임을 알 수 있었다. 따라서 추출 반응의 속도결정단계는 1 : 1 금속킬레이트인 $NiOx^+$의 생성단계이며, 속도식은 다음과 같다. -d[$Ni^{2+}$]/dt = k[Ni$^{2+}$][Ox$^-$]=k'[Ni$^{2+}$][HOx]$_0$/[H$^+$]. 이 식의 k'값은 log [Ni$^{2+}$]$_0$/[Ni$^{2+}$]$_t$와 시간을 도시한 기울기로부터 구하였으며, 속도상수 k값은 k' = k ${\times}$ K$_{HOx}$ / K$_{D,HOx}$를 써서 계산하였다. 온도에 따른 속도상수의 변화로부터 계산한 활성화에너지 $E_a$ = 6.26 kcal/mol이었고, 활성화 파라미터인 ${\Delta}$G$^{\neq}_{298}$ = 6.59 kcal/mol, ${\Delta}$H$^{\neq}_{298}$ = 5.67 kcal/mol, ${\Delta}$S$^{\neq}_{298}$8 = -3.09 eu/mol이었다.

• 공업화학
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• 제31권2호
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• pp.164-171
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• 2020

석탄계 활성탄을 사용한 Reactive Red 120 (RR 120) 염료의 흡착특성을 활성탄의 양, pH, 초기농도, 접촉시간 및 온도를 흡착변수로 사용하여 조사하였다. 등온흡착평형관계는 Langmuir 식이 Freundlich 식보다 더 잘 맞았다. 흡착 메카니즘은 균일한 에너지 분포를 가진 단분자층 흡착이 우세하다고 판단되었다. 평가된 Langmuir 분리계수(R_L = 0.181~0.644)로부터 이 흡착공정이 효과적인 처리영역(R_L = 0~1)에 속하는 것을 알았다. Temkin 식과 Dubinin-Radushkevich 식에 의해 구한 흡착에너지는 각각 E = 15.31~7.12 J/mol과 B = 0.223~0.365 kJ/mol로 흡착공정은 모두 물리흡착(E < 20 J/mol, B < 8 kJ/mol)으로 나타났다. 흡착속도실험결과는 유사 1차 반응속도식에 잘 맞았다. CGAC에 대한 RR 120 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자유에너지 변화값이 감소하였기 때문에 온도 증가와 함께 자발성이 높아지는 것으로 나타났다. 엔탈피 변화(12.747 kJ/mol)는 흡열반응임을 알려주었다. CGAC에 의한 RR 120의 흡착반응의 등량흡착열은 9.78~24.21 kJ/mol로 물리흡착(< 80 kJ/mol)임을 밝혔다.

• 대한화학회지
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• 제32권4호
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• pp.342-350
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• 1988

$Hg^{2+}$수용액내에서 $[Co(en)_2Cl_2]^+$의 Cl이 $H_2O$로 치환되는 속도를 UV/vis 분광광도계로 측정하여$Hg^{2+}$를 고려했을때의 속도식을 결정하고, 촉매가 관여한 타당한 반응메카니즘을 제안하였다. 그리고 생성물에서 분리 할 수 없는 cis-형과 trans-형이 생성될 때 이들 이성질체의 비율계산식을 만들고 이식에 의하여 이들 이성질체의 비율을 결정하였다. 본 연구에서 $Hg^{2+}$에 대한 반응차수는 cis-$[Co(en)_2Cl_2]^+$경우 1차이고 trans-$[Co(en)_2Cl_2]^+$경우 2차이다. 그리고 cis형 보다는 trans-형의 경우 더 빠른 반응으로 나타났고 생성물은 cis-형이 약 97%이고 trans-형이 약 3%정도 생성되었다. 이러한 속도자료와 활성화파라메타로 부터 본 반응계가 Id 메카니즘으로 반응이 진행되는 타당한 반응메카니즘을 제안하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.692-699
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• 2013

본 연구에서는 국내 상용 순환유동층 보일러에서 아역청탄과 혼소용 연료로 사용예정인 폐플라스틱 고형연료(RPF)의 열분해 반응특성을 규명하기 위해 열천칭 반응기를 이용하여 등온(350, 375, 400, 425, 450, 500, $850^{\circ}C$) 열분해 실험을 수행하였다. 등온 열분해 결과, 반응온도 구간 $375{\sim}450^{\circ}C$에서의 반응모델 변화는 관찰되지 않았으며, 12개 반응모델 중 1차 화학반응(F1)이 가장 적합한 반응모델로 판명되었다. 이때 Arrhenius 식을 사용하여 계산한 활성화에너지는 39.44 kcal/mol이었으며, Iso-conversional 방법을 적용할 경우 활성화에너지 평균값($0.5{\leq}X{\leq}0.9$ 구간)은 36.96 kcal/mol로 반응모델 결정 여부와 관계없이 유사한 값을 보였다. 한편 순환유동층보일러의 운전온도인 $850^{\circ}C$에서 RPF 입도(d) 변화에 따른 탈휘발 시간은 $t_{dev}=10.38d^{2.88}$으로 표현할 수 있었으며, 보일러 내부에서 RPF가 균일하게 연소되기 위해서는 연료 입도와 평균 분산 거리(x)가 $x{\leq}1.58d^{1.44}$의 상관관계를 만족하여야 함을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제25권1호
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• pp.56-62
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• 2019

입상 활성탄에 의한 murexide 흡착의 평형, 동역학 및 열역학 파라미터들에 대해 조사하였다. 실험은 흡착제의 양, 염료의 초기농도, 접촉시간과 온도를 변수로 하여 회분식 실험으로 진행하였다. 등온흡착평형관계는 293 ~ 313 K의 범위에서 Freundlich 식에 가장 잘 적용되었으며, Langmuir 식의 분리계수 $R_L$과 Freundlich 식의 분리계수 ${\beta}$로부터 입상 활성탄에 의한 murexide의 흡착조작이 적절한 처리방법이 될 수 있다는 것을 알았다. 또한 Dubinin- Radushkevich 식에서 얻은 흡착에너지(E)로부터 물리흡착공정임을 알 수 있었다. 흡착공정에 대한 동역학적 해석을 통해 반응속도식의 적용 결과는 유사이차반응식이 유사일차반응식보다 일치도가 높은 것으로 나타났다. Gibbs 자유에너지 변화($-0.1096{\sim}-10.5348kJ\;mol^{-1}$), 엔탈피변화($+151.29kJ\;mol^{-1}$)을 통해 흡착공정이 자발적 공정 및 흡열과정으로 진행되었음을 알 수 있었다. 또한 Gibbs 자유에너지 변화는 온도가 올라갈수록 감소하였기 때문에 입상 활성탄에 의한 murexide의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아졌다. 엔트로피 변화 ($512.4J\;mol^{-1}\;K^{-1}$)는 활성탄에 의한 murexide의 흡착반응이 일어나는 동안 고-액 계면에서 무질서도가 증가함을 나타냈다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.261-267
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• 1999

본 연구는 인이 축적된 토양을 대상으로 작물 연속 재배에 따른 토양 유효 인 함량의 경시적 변화를 고찰함은 물론 이를 근거로 하여 인이 축적된 토양이 작물생장 적정 수준 이상의 인을 공급할 수 있는 기간을 예측하여 토양에 축적된 인의 효율적 이용에 기여하고자 수행되었다. 공시 토양은 인이 과잉 집적됨으로써 10% 미만의 시비인 회수율을 보였으며, 인 무처리구의 작물 생산량은 추천시비량을 시비한 경우의 88% 이상으로 나타나 시비 수준에 따른 작물체 생장 차이는 없었던 것으로 판단할 수 있었다. 인산질 비료를 무시비한 상태에서 연속 4회 작물 재배한 후에도 토양 유효인은 여전히 높은 수준 (Bray 1-P : $410{\sim}610mg\;P\;kg^{-1}$, Olsen-P : $284{\sim}401mg\;P\;kg^{-1}$, Lancaster-P : $368{\sim}524mg\;P\;kg^{-1}$, 가용성인: $37{\sim}55mg\;P\;kg^{-1}$)을 유지하였다. 토양 유효인의 감소량과 작물에 의해 흡수된 인 사이에는 유의성있는 상관관계 (Bray 1-P : $R^2=0.536^{**}{\sim}0.761^{**}$, Olsen-P : $R^2=0.642^{**}{\sim}0.774^{**}$, Lancaster-P : $R^2=0.513^{**}{\sim}0.797^{**}$)가 있었다. Soil 1 유효인 감소량(y)과 작물흡수한 인(x) 사이에 상관식은 다음과 같았다. Bray 1-P : y = 149.7x + 102.7 Lancaster-P : y = 209.2x-140.2 Olsen-P : y = 260.8x + 19.9 인 무처리구 토양의 유효인 함량(C)이 작물 재배회수(N)에 따라 감소하는 경향은 1차 반응 속도 방정식으로 나타낼 수 있었으며, 이 식을 통해서 유효인이 초기함량의 절반이나 인 유효도 한계 치까지 감소하는 데 소요되는 작물 재배 회수를 예측할 수 있었다. Soil 1의 유효인 감소 속도 방정식은 다음과 같았다. Bray 1-P : In(C) = -0.12N + 6.96 r=-0.991, Lancaster - P : In(C) = -0.14N + 6.88 r=-0.938. Olsen-P : In(C) = -0.07N + 6.37 r=-0.959.

• 한국식품과학회지
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• 제24권3호
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• pp.256-260
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• 1992

저장온도별 축육소시지의 이화학적, 미생물학적 특성 변화를 토대로 유통기간 산출을 시도하였고, 그중 품질지표 성분을 구명하여 이에 대한 품질변화를 반응속도론적으로 고찰한 결과는 다음과 같다. 사용된 포장재료중 외포장은 cellulose #23이었고, 내포장은 CN/PE 고밀도 적층 필름을 사용하여 저장기간에 따라 품질변화를 측정하였다. 축육소시지의 품질지표성분을 VBN이었으며, 그 함량의 상한선은 20 mg%이었다. 회귀방정식과 $Q_{10}$에 의한 축육소시지의 유통기간 예측은 $10^{\circ}C$에서는 $58{\sim}63$일, $20^{\circ}C$에서는 $47{\sim}51$일, $40^{\circ}C$에서는 26일로 산출할 수 있었는데 이 두 방법의 오차는 약 $4{\sim}5$일 정도 차이를 나타내었다. 각 온도별 축육소시지의 VBN 함량변화에 대한 $Q_{10}$치는 가속저장온도인 $40^{\circ}C$의 $Q_{10}$치=1.35를 구하여 30, 20, $10^{\circ}C$에 적용하여 유통기간을 산출하였다. 축육소시지의 VBN 함량 변화속도는 1차 반응에 따라 진행되었으며, 서로 다른 반응속도의 두 구간으로 구분되었다. 반응시간 20일을 전후한 활성화에너지는 각각 2.959Kcal/mole, 3.632Kcal/mole 이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권5호
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• pp.717-724
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• 2003

A newly isolated Citrobacter sp. Y19 catalyzes the CO-dependent $H_2$ production (biological water-gas shift reaction) by the actions of CO dehydrogenase (CODH) and hydrogenase. Y 19 requires $O_2$ for fast growth, but its $H_2$ production activity is significantly inhibited by $O_2$. In the present study, the effect of $O_2$ on the activities of CODH ard hydrogenase was investigated quantitatively in both whole cells and broken cells, based on CO-dependent or methyl viologen (MV)-dependent $H_2$ production in addition to CO-dependent MV reduction. In crude cell extracts, CODH activity was mostly found in the soluble fraction. Inactivation of CODH and hydrogenase activities by $O_2$ followed the first-order decay kinetics, and the dependence of the rate constants on $O_2$ partial pressure could be expressed by the Michaelis-Menten equation. In whole cells, the maximum deactivation rate constants ($k_{d,max}$ of hydrogenase and CODH were quite similar: $0.07{\pm}0.03 min^{-1}\;and\;0.10{\pm}0.04 min^{-1}$, respectively. However, the first-order rate constant ($k_{d,max}/K_s$) of CODH ($0.25\;min^{-1}\;atm^{-1}$) at low $O_2$ partial pressures was about 3-fold higher than that of the hydrogenase, since the half-saturation constant ($K_s$) of CODH was about half of that of hydrogenase. In broken cells, both enzymes became significantly more sensitive to $O_2$ compared to the unbroken cells, while $k_{d,max}/K_s$ increased 37-fold for hydrogenase and 6.7-fold for CODH. When whole cells were incubated under anaerobic conditions after being exposed to air for 1 h, hydrogenase activity was recovered more than 90% in 2 h suggesting that the deactivation of hydrogenase by $O_2$ was reversible. On the contrary, CODH activity was not recovered once deactivated by $O_2$ and the only way to recover the activity was to synthesize new CODH. This study indicates that $O_2$ sensitivity of $H_2$ production activity of Citrobacter sp. Y19 is an important drawback as in other $H_2-producing$ bactria.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.91-93
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• 2003

A comprehensive numerical study is carried out to investigate for the understanding of the flow evolution and flame development in a supersonic combustor with normal injection of ncumally injecting hydrogen in airsupersonic flows. The formulation treats the complete conservation equations of mass, momentum, energy, and species concentration for a multi-component chemically reacting system. For the numerical simulation of supersonic combustion, multi-species Navier-Stokes equations and detailed chemistry of H2-Air is considered. It also accommodates a finite-rate chemical kinetics mechanism of hydrogen-air combustion GRI-Mech. 2.11[1], which consists of nine species and twenty-five reaction steps. Turbulence closure is achieved by means of a k-two-equation model (2). The governing equations are spatially discretized using a finite-volume approach, and temporally integrated by means of a second-order accurate implicit scheme (3-5).The supersonic combustor consists of a flat channel of 10 cm height and a fuel-injection slit of 0.1 cm width located at 10 cm downstream of the inlet. A cavity of 5 cm height and 20 cm width is installed at 15 cm downstream of the injection slit. A total of 936160 grids are used for the main-combustor flow passage, and 159161 grids for the cavity. The grids are clustered in the flow direction near the fuel injector and cavity, as well as in the vertical direction near the bottom wall. The no-slip and adiabatic conditions are assumed throughout the entire wall boundary. As a specific example, the inflow Mach number is assumed to be 3, and the temperature and pressure are 600 K and 0.1 MPa, respectively. Gaseous hydrogen at a temperature of 151.5 K is injected normal to the wall from a choked injector.A series of calculations were carried out by varying the fuel injection pressure from 0.5 to 1.5MPa. This amounts to changing the fuel mass flow rate or the overall equivalence ratio for different operating regimes. Figure 1 shows the instantaneous temperature fields in the supersonic combustor at four different conditions. The dark blue region represents the hot burned gases. At the fuel injection pressure of 0.5 MPa, the flame is stably anchored, but the flow field exhibits a high-amplitude oscillation. At the fuel injection pressure of 1.0 MPa, the Mach reflection occurs ahead of the injector. The interaction between the incoming air and the injection flow becomes much more complex, and the fuel/air mixing is strongly enhanced. The Mach reflection oscillates and results in a strong fluctuation in the combustor wall pressure. At the fuel injection pressure of 1.5MPa, the flow inside the combustor becomes nearly choked and the Mach reflection is displaced forward. The leading shock wave moves slowly toward the inlet, and eventually causes the combustor-upstart due to the thermal choking. The cavity appears to play a secondary role in driving the flow unsteadiness, in spite of its influence on the fuel/air mixing and flame evolution. Further investigation is necessary on this issue. The present study features detailed resolution of the flow and flame dynamics in the combustor, which was not typically available in most of the previous works. In particular, the oscillatory flow characteristics are captured at a scale sufficient to identify the underlying physical mechanisms. Much of the flow unsteadiness is not related to the cavity, but rather to the intrinsic unsteadiness in the flowfield, as also shown experimentally by Ben-Yakar et al. [6], The interactions between the unsteady flow and flame evolution may cause a large excursion of flow oscillation. The work appears to be the first of its kind in the numerical study of combustion oscillations in a supersonic combustor, although a similar phenomenon was previously reported experimentally. A more comprehensive discussion will be given in the final paper presented at the colloquium.