• 제목/요약/키워드: Equilibrium Constant

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이산화탄소와 α-Tetralol과의 2성분계 고압상평형 측정 (High Pressure Binary Phase Equilibria Measurements of α-Tetralol with Carbon Dioxide)

  • 변헌수;김춘호;황영기;곽철
    • 공업화학
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    • 제7권1호
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    • pp.67-74
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    • 1996
  • 313.2K, 343.2K 그리고 373.2K 온도와 압력 6.0MPa에서 35.0MPa 범위까지 이산화탄소와 방향족 탄화수소인 1,2,3,4-tetrahydro -1-naphthol($={\alpha}$-tetralol)과의 상평형 실험을 각 온도에서 압력을 변화시키면서 수행하였다. 상평형 장치는 기상과 액상을 동시에 순환시키는 순환형이 사용되었으며, 실험분석은 미량시료채취법으로 시료를 채취하여 분석하였다. 이산화탄소와 ${\alpha}$-tetralol계의 실험은 기상과 액상에서의 상평형데이터 및 혼합물 밀도의 측정이 실험조건별로 이루어졌다. 실험결과 일정압력에서 이산화탄소의 용해도는 액상에서 온도가 증가함에 따라 감소하였고, 기상에서 ${\alpha}$-tetralol의 용해도는 온도가 증가할수록 증가하였다. 혼합물 밀도는 압력이 증가할수록 기상, 액상 모두 혼합물 임계밀도쪽으로 접근해 감을 알 수 있었다. 또한 열역학적 해석을 위하여 3차 상태방정식인 Peng-Robinson식을 이용하여 이산화탄소 -${\alpha}$-tetralol계의 실험치를 상호 연관시켜 이론치를 계산하여 실험치와 비교한 결과 AAD가 K(1)의 경우 1.08%~8.98%이고 K(2)의 경우는 45.71%~72.34% 이었다.

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입상 활성탄에 대한 New Fuchsin 염료흡착의 등온선, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Isotherms, Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies of New Fuchsin Dye Adsorption on Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제25권6호
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    • pp.632-638
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    • 2014
  • 입상활성탄을 사용하여 new fuchsin 염료를 흡착하는데 필요한 흡착등온선과 흡착동역학 및 열역학 파라미터들에 대하여 조사하였다. 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 가장 잘 맞았으며, 등온흡착평형관계로부터 Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수를 평가한 결과, 분리계수값이 각각 $R_L$ = 0.023, 1/n=0.198로 입상활성탄에 의한 new fuchsin 염료의 흡착조작이 유효한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. Dubinin-Radushkevich 식으로 구한 흡착에너지값(E = 0.002 kJ/mol)과 Temkin 식으로부터 구한 흡착열상수값(B = 1.920 J/mol)으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 흡착반응은 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식과 비교하여 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자 내 확산이 흡착공정의 지배단계이었다. 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(92.49 kJ/mol)과 활성화에너지값(11.79 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행되었다. 또한, 엔트로피 변화값이 313.7 J/mol K로 흡착공정의 무질서도가 증가하였다. 온도가 올라갈수록 자유에너지값이 감소하는 것은 활성탄에 대한 new fuchsin 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.

하수오니에 의한 Cd 흡착의 속도론적 연구 (Kinetic Study of Cadmium Adsorption by Sewage Sludge)

  • 이상모;티분고
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.32-39
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    • 2000
  • 하수 오니에 의한 Cd 의 흡착반응을 조사하기 위하여, Cd의 처리농도 (5, 10, 15, 20, 25 및 $50{\mu}g\;Cd\;ml^{-1}$를 달리하여 흡착실험을 수행하였으며, 반응시간 (흡착 반응 후 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 4.5, 6.6, 8.5, 12.5, 24.5 및 48.5 h) 별로 Cd 의 농도를 구하여 흡착반응의 속도상수를 계산하였다. 모든 처리 농도에서 처음 반응시간 30분 이내에 처리 한 Cd의 약 95% 가 흡착되었다. 초기의 빠른 1단계 Cd 흡착반응 후에는 1차 가역 반응식으로 기술할 수 있는 1단계 반응보다는 느린 2단계의 Cd 흡착 반응이 일어났다. 1차 가역 반응식으로 기술할 수 있는 2단계의 Cd 흡착 반응의 속도상수는 $-0.137{\sim}-0.521h^{-1}$의 범위로서 Cd처리 농도가 증가할수록 속도상수는 감소하였다. 흡착 반응에서 평형에 도달하는 시간 (약 6-24 h) 이나, 평형에서의 Cd 의 흡착량 (약 $276-2720{\mu}g\;g^{-1}$) 또는 흡착되지 않고 용액에 남아있는 Cd의 농도 (약 $60-400{\mu}g\;L^{-1}$) 도 Cd 의 처리 농도에 의하여 결정되었다. 즉 Cd 의 처리 농도가 증가할수록 평형에 도달하는 시간, 흡착량 및 평형 농도는 증가하였다. 하수 오니에 의하여 흡착된 Cd 의 일부는 시간이 경과함에 따라 하수 오니로 부터 방출되었으나 그 양은 전체 Cd 흡착량에 비하면 매우 적었다.

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입상활성탄에 의한 메타닐 옐로우 염료의 흡착에 대한 평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Equilibrium, Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies on Metanil Yellow Dye Adsorption by Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제25권1호
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    • pp.96-102
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    • 2014
  • 입상활성탄에 대한 metanil yellow의 흡착은 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간과 흡착온도를 조작변수로 선택하여 회분식 실험으로 연구되었다. 흡착평형자료는 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수 값으로부터 입상활성탄이 metanil yellow를 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k^2$) 값은 초기농도가 증가할수록 감소하였다. 활성화 에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지 변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산 값은 23.90 kJ/mol로 입상활성탄에 대한 metanil yellow의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지 변화의 음수값(${\Delta}G=-2.16{\sim}-6.55kJ/mol$)과 엔탈피 변화의 양수값(${\Delta}H=+23.29kJ/mol$)은 각각 흡착공정이 자발적 공정 및 흡열과정임을 나타냈다.

Anomalous Behavior of the Ethyl Group in the Aminolysis of S-Phenyl Acetate with Benzylamine in Acetonitrile

  • Lee, Ik-Choon;Lee, Hai-Whang;Lee, Byung-Choon;Choi, Jin-Heui
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권2호
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    • pp.201-204
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    • 2002
  • The rates of the aminolysis of S-phenyl substituted-acetate series $(RC(=O)SC_6H_4Z$, with R=Me, Et, i-Pr, t-Bu and Bn) with benzylamines $(XC_6H_4CH_2NH_2)$ are not correlated simply with the Taft's polar $({\sigma}^{\ast})$ and/or steric effect constants $(E_s)$ of the substituents due to abnormally enhanced rate of the substrate with R=Et. Furthermore, the cross-interaction constant, ${\rho}x_z$ , is the largest with R=Et. These anomalous behaviors can only be explained by invoking the vicinal bond $({\sigma})$-antibond $({\sigma}^{\ast})$ charge transfer interaction between C-$C{\alpha}$ and C-S bonds. In the tetrahedral zwitterionic intermediate, $T^{\pm}$ , formed with R=Et the vicinal ${\sigma}_{c-c}-{\sigma}^{\ast}_{c-s}$ delocalization is the strongest with an optimum antiperiplanar arrangement and a narrow energy gap, ${\Delta}{\varepsilon}={\varepsilon}_{{\sigma}^{\ast}}-{\varepsilon}_{\sigma}$. Due to this charge transfer interaction, the stability of the intermediate increases (with the concomitant increase in the equilibrium constant K (= $k_a/k_{-a}$)) and also the leaving ability of the thiophenolate leaving group increases (and hence $k_b$ increases) so that the overall rate, $k_n\;=\;Kk_b$, is strongly enhanced. Theoretical support is provided by the natural bond orbital (NBO) analyses at the B3LYP/6-31+$G^{\ast}$ level. The anomaly exhibited by R=Et attests to the stepwise reaction mechanism in which the leaving group departure is rate limiting.

제올라이트 A의 결정화 속도에 대한 결정화 조건의 영향 (The Effect of Crystallization Condition on the Crystallization Rate of Zeolite A)

  • 정경환;서곤
    • 공업화학
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    • 제4권1호
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    • pp.94-102
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    • 1993
  • 제올라이트 A의 결정화 과정에서 온도, $Na_2O$$SiO_2$ 조성의 영향을 조사하였다. 각 결정화 조건에서 결정화 곡선과 최종 생성물의 결정크기 분포를 조사하고 반응 경로 모델을 이용하여 결정화 속도를 구하였다. 결정화 과정은 길이 성장 속도상수가 결정 크기와 무관하게 일정하고 무정형 고형 겔과 용해된 반응물이 평형을 이룬다는 가정으로 잘 모사되었으며, 실험결과와 비교하여 길이성장 속도상수 등을 결정할 수 있었다. 온도가 높아지면 길이성장 단계와 용해된 반응물의 분율이 커져서 결정화 속도가 커졌다. 반면 $Na_2O/H_2O$ 몰비가 커지면 성장단계는 촉진되지 않으나 용해된 반응물의 분율이 커졌으며 핵심생성이 촉진되었다. $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비에 따라 용해된 반응물 분율과 핵심생성 속도가 달라진다. 각 결정화 조건에서 제올라이트 A의 길이성장 속도상수는 $0.07{\sim}0.24{\mu}m{\cdot}min^{-1}$로 추정되었으며 겉보기 활성화에너지는 $49kJ{\cdot}mol^{-1}$이었다.

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적외선 탐색 및 추적장비의 동적 특성 및 안정화 (Dynamic Characteristics and Stability of an Infrared Search and Track)

  • 최종호;박용찬;이주형;최영수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.116-124
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    • 2008
  • Current paper investigates the dynamic behavior and stability of an infrared search and track subjected to external disturbance having gimbal structure with three rotating axes keeping constant angular velocity in the azimuth direction. Euler-Lagrange equation is applied to derive the coupled nonlinear dynamic equation of motion of infrared search and track and the characteristics of dynamic coupling are investigated. Two equilibrium points with small variations from the nonlinear coupling system are derived and the specific condition from which a coupled equation can be three independent equations is derived. Finally, to examine the stability of system, Lyapunov direct method was used and system stability and stability boundaries are investigated.

Kinetics of Water Vapor Adsorption by Chitosan-based Nanocomposite Films

  • Seog, Eun-Ju;Zuo, Li;Lee, Jun-Ho;Rhim, Jong-Whan
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제17권2호
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    • pp.330-335
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    • 2008
  • Water vapor adsorption kinetics of 3 different types of chitosan-based films, i.e., control chitosan, chitosan/montmorillionite (Na-MMT), and chitosan/silver-zeolite (Ag-Ion) nanocomposite films, were investigated at temperature range of $10-40^{\circ}C$. In all the films, water vapor is initially adsorbed rapidly and then it comes slowly to reach equilibrium condition. Reasonably good straight lines were obtained with plotting of 1/($m-m_0$) vs. l/t. It was found that water vapor adsorption kinetics of chitosan-based films was accurately described by a simple empirical model and the rate constant of the model followed temperature dependence according to Arrhenius equation. Arrhenius kinetic parameters ($E_a$ and $k_o$) for water vapor adsorption by chitosan-based films showed a kinetic compensation effect between the parameters with the isokinetic temperature of 315.52 K.

제어체적법에 의한 Ar 아크 플라즈마의 특성 계산 (Numerical calculations of characteristics of Argon arc plasma using the control volume method)

  • 김외동;고광철;강형부
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1404-1406
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    • 1995
  • In this paper, argon gas was used for numerical analysis of an arc in a cutting plasma torch driven by constant current. We established nozzle-constricting type torch domain and calculated steady state characteristics of argon arc plasma using the control volume method(CVM). For simplicity, we assumed that the flow field is laminar and the local thermodynamic equilibrium(LTE) prevails in all domain regions. We also neglected cathode-fall and anode-fall effects. Considering magnetic pinch effect and viscosity effect, we solved the momentum equation. Voltage drop in the arc column due to input current was calculated from the temperature field obtained by the energy balance equation.

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두 이상기체 단순계로 구성된 복합계의 열역학적 거동 (Thermodynamic behavior of the composite system composed of two simple ideal gas systems)

  • 정평석;조경철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권6호
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    • pp.832-839
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    • 1998
  • The potential work is defined as the maximum available work extractable from a composite system. It is important concept to understand the behavior of a composite system because it is a property of the composite system and shows the possible room for the system to change its state by itself. To explain this concept quantitatively, the behavior of a composite system composed of two simple ideal gas systems is analyzed. The potential work of the composite system is estimated, the various reversible processes from a given state to the equilibrium state and the processes on which potential works are constant are shown on the T-P and S-V planes. Such an effort will be necessary to understand and characteristics of composite systems as well as helpful for a deeper comprehension of the energy conversion principles.