• 공업화학
• /
• 제16권2호
• /
• pp.206-211
• /
• 2005

백금과 티탄늄-이리듐전극으로 0.5 M의 철(II)과 코발트(II) 이온을 함유한 8.0 M의 질산용액 중에서 분자량이 1000, 4000, 20000인 폴리에틸렌글리콜류의 매개전해산화를 하였다. Fe(III)/Fe(II)와 Co(III)/Co(II) 산화환원계를 이용하여 전류밀도, 전극종, 전해질농도, 제거효율 등을 검토하였다. 백금전극 상에서 $0.67A/cm^2$의 전류밀도로 180~210 min 간 Fe(III)/Fe(II)와 Co(III)/Co(II) 전해환원계에서 매개전해산화에 의하여 폴리에틸렌글리콜류는 탄산가스로 분해되었다. 매개전해산화시 폴리에틸렌글리콜류의 제거효율은 Fe(III)/Fe(II) 산화환원계보다 Co(III)/Co(II) 산화환원계가 우수하였고 분자량이 1000, 4000, 20000인 폴리에틸렌글리콜류의 매개전해산화 제거효율은 100%이었다.

• 대한화학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.423-429
• /
• 1999

형광체로서 4,5-dihydroxy-1,3-benzenedisulfonic acid(Tiron)를 이용하여 수용액속의 Fe(III)를 정량할 수 있는 분광형광법에 대해 연구하였다. 물에 잘 용해되는 Tiron은 좋은 형광시약이지만, Fe(III)와 착물을 이루면 소광 효과로 인해 형광의 세기가 Fe(III)의 농도에 비례하여 감소하였다. pH 4.5에서 Fe(III)에 의해 소광 효과를 보여주는 Tiron의 들뜸 및 형광 파장은 각각 312 nm와 341 nm이었다. 감도는 Tiron의 농도가 $1.0{\times}10^{-2}M$일 때 가장 좋았다. 소광효과를 증가시키기 위하여 Fe(III)-Tiron 착물 용액을 80$^{\circ}C$에서 90분 동안 가열하였다. Fe(III)의 경우 가장 방해하는 이온은 Cu(II) 이었는데, 이는 pH를 조절하거나 EDTA를 넣어주므로서 방해효과를 없앨 수 있었다. Fe(III)의 직선 농도범위는 $5.0{\times}10^{-7}M$ 에서 $6.0{\times}10^{-5}M$까지 이었다. 이 제시된 방법의 검출한계는 $2.8{\times}10^{-6}M$이었고, 합성시료에서 Fe(III)의 회수는 거의 정량적으로 이루어졌다. 실험결과를 종합하여 보면, 이 제시된 방법을 이용하면 실제 시료에 들어있는 Fe(III)을 정량할 수 있을 것이다.

• Journal of Microbiology
• /
• 제39권4호
• /
• pp.273-278
• /
• 2001

Shewanela, putrefaciene IR-1 and MR-1 were cultivated by using various combinations electron donor-acceptor, lactate-Fe(III) lactate-nitrate, pyruvate-FE(III), pyruvate-nitrate H$_2$ acetate-Fe(III) and H$_2$-acetate-nitrate. Both strains grew fermentatively on pyruvate and lactate but not on without and electron acceptor. In culture with Fe(III), both astrains grew on pyruvate and lactate but on H$_2$-acetate- CO$_2$. In cultivation with nitrate, both stains grew on pyruvate lactage and on H$_2$-acetate-CO$_2$ The growth yields of IR-1 pyruvate, pyruvate-Fe(III) and lactate-Fe(III) were about 3.4, 3.5, and 3.6(g cell/M substrate), respectively. From the growth properties of both strains on media with Fe(III) as an electron acceptor, the bacterial growth was confirmed not to be increased by addition of Fee(III) as an electron acceptor to the growth medium, which indicates a possibility that the dissimilatory reduction of Fe(III) to Fe(III) may not be coupled to free energy production.

• 공업화학
• /
• 제16권5호
• /
• pp.635-640
• /
• 2005

매개전해산화는 저온과 저압 분위기에서 수용액 중에 존재하는 유기물을 전기화학적으로 산화하는 과정이다. 이 공정은 유해 유기물을 함유한 폐물처리에 사용할 수 있는 좋은 공법중의 하나이다. 이 논문은 Fe(III)/Fe(II)나 Co(III)/Co(II) 산화환원계를 이용하여 질산용액 중에서 에틸렌글리콜의 매개전해 산화에 관한 연구를 하였다. 이 논문에서는 에틸렌글리콜을 매개전해 산화시 전류밀도, 지지전해질 농도, 체류시간, 제거효율 등을 검토하였다. 매개전해산화시 에틸렌글리콜의 제거효율은 Fe(III)/Fe(II) 산화환원계보다 Co(III)/Co(II) 산화환원계가 우수하였고 매개전해산화 제거효율은 100%이었다. 에틸렌글리콜을 시료로 하였을 경우 좋은 수율로 탄산가스가 생성됨을 관찰할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제19권6호
• /
• pp.654-660
• /
• 1998

$[Fe^{II}Fe^{III}BPLMP(OAc)_2](BPh_4)_2$ (1), a new model for the reduced form of the purple acid phosphatases, has been synthesized by using a dinucleating ligand, 2,6-bis[((2-pyridylmethyl)(6-methyl-2-pyridylmethyl)amino) methyl]-4-methylphenol (HBPLMP). Complex I has been characterized by X-ray diffraction method as having (μ-phenoxo)bis(acetato)diiron core. Complex 1 was crystallized in the monoclinic space group C2/c with the following cell parameters: a=41.620(6) Å, b=14.020(3) Å, c=27.007(4) Å, β=90.60(2)°, and Z=8. The iron centers in the complex 1 are ordered as indicated by the difference in the Fe-O bond lengths which match well with typical $Fe^{III}-O\; and\; Fe^{II}-O$ bond lengths. Complex 1 has been studied by electronic spectral, NMR, EPR, SQUID, and electochemical methods. Complex 1 exhibits strong bands at 592 nm, 1380 nm in $CH_3CN$ (ε = 1.0 × 103 , 3.0 × 102). These are assigned to $phenolate-to-Fe^{III}$ and intervalence charge-transfer transitions, respectively. Its NMR spectrum exhibits sharp isotropically shifted resonances, which number half of those expected for a valence-trapped species, indicating that electron transfer between $Fe^{II}\;and\;Fe^{III}$ centers is faster than NMR time scale. This complex undergoes quasireversible one-electron redox processes. The $Fe^{III}_2/Fe^{II}Fe^{III}\;and\;Fe^{II}Fe^{III}/Fe^{II}_2$ redox couples are at 0.655 and -0.085 V vs SCE, respectively. It has $K_{comp}=3.3{\times}10^{12}$ representing that BPLMP/bis(acetate) ligand combination stabilizes a mixed-valence $Fe^{II}Fe^{III}$ complex in the air. Complex 1 exhibits a broad EPR signal centered near g=1.55 which is a characteristic feature of the antiferromagnetically coupled high-spin $Fe^{II}Fe^{III}$ system $(S_{total}=1/2)$. This is consistent with the magnetic susceptibility study showing the weak antiferromagnetic coupling $(J= - 4.6\;cm^{-1},\; H= - 2JS_1{\cdot}S2)$ between $Fe^{II}\; and \;Fe^{III}$center.

• 대한환경공학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.564-570
• /
• 2007

본 연구에서는 저전압 및 고전류에 의해 운전되는 수중 전기방전 기술을 이용하여 고농도(70,000 mg/L) 철(III)-에틸렌디아민테트라아세트산(Fe(III)-EDTA) 폐액을 처리하였다. 폐액내의 두 전극사이에 교류전압을 인가하면 폐액이 저항체의 역할을 하므로 전극주변 폐액의 온도가 빠르게 상승하며 동시에 전기화학반응에 의해 물이 분해되어 산소 및 수소 기체가 생성된다. 물의 기화 및 전기분해에 의해 생성된 기체가 전극주변을 감싸게 되면 이 기체층에서 강력한 전기방전이 일어난다. 과산화수소의 주입이 없을 때는 전기방전에 의해 약 50%의 Fe(III)-EDTA가 제거되었으며, 과산화수소 주입량이 증가됨에 따라 Fe(III)-EDTA 제거효율이 크게 증가하였다. 초기 Fe(III)-EDTA에 대한 과산화수소의 몰비가 24.7 이상일 때는 1 kWh의 에너지로 80 g 이상의 Fe(III)-EDTA를 제거할 수 있었다. 텅스텐 전극과 철전극을 비교한 결과 전극재질이 Fe(III)-EDTA 제거효율에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 본 연구의 공정에서는 초기 Fe(III)-EDTA에 대한 과산화수소의 몰비가 24.7 이상일 때 30분 이내에 Fe(III)-EDTA 제거반응이 완료되었다.

• Journal of Microbiology
• /
• 제37권4호
• /
• pp.206-212
• /
• 1999

In order to isolate a Fe(III)-reducer from the natural environment, soil samples were collected from various patty fields and enriched with ferric citrate as a source of Fe(III) under anaerobic condition. Since the enrichment culture was serially performed, the Fe(III)-reduction activity was serially diluted and cultivated on an agar plate containing lactate and ferric citrate in an anaerobic glove box. A Gram negative, motile, rod-shaped and facultative anaerobic Fe(III)-reducer was isolated based on its highest Fe(III)-reduction activity, Bacterial growth was coupled with oxidation of lactate to Fe(III)-reduction, but the isolate fermented pyruvate without Fe(III), The isolate reduced an insoluble ferric iron (FeOOH) as well as a soluble ferric iron (ferric citrate). Using the BBL crystal enteric/non-fermentor identification kit and 16S rDNA sequence analysis, the isolate was identified as Shewanella putrefaciens IR-1.

• 미생물학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.133-138
• /
• 2002

금속 이온 환훤 세균에 의한 철(III)환원은 생물지구화학적 물질순환(biogeochemical cycle)에 무척 중요하다. 이는 크롬(Ⅵ)이나 우라늄(Ⅵ)과 같은 독성 중금속 물질의 환원과 유기물질의 산화에 모텔이 되기 때문이다. 총 37균주의 Fe (III)환원 세균을 소양호와 천호지의 저질토에서 각각 분리하였다. 두 정점 중 초기 Fe (II)의 함유량이 가장 높았던 것은 소양호의 저질토였으나 Fe (III)환훤능은 반대로 가장 낮은 Fe (II)함유량을 보여 주었던 천호지가 높게 나타났다. 또한 분리한 균주 중 천호지에서 분리한 균주 C2와 C3가 가장 높은 Fe (III) 환훤능을 보여 주었으며 이 균주를 이용하여 다양한 전자 공여체의 이용 여부를 실험하였다. Glucose, yeast extract, acetate, ethanol, toluene등을 이용하여 실험한 결과 두 균주 모두 glucose와 yeast extract만을 전자 공여체로 이용하였다. 또한 전자 수용체로 토양에 광범위하게 존재하는 humid acid와 nitrate를 이용하였으며 수율이 높은 nitrate reduction에 의해 환원되었던 humic acid가 다시 재 산화되는 것을 관촬할수 있었다. 활성능이 우수한 균주 C2와C3의 165S rRNA유전자 분석 결과에 의하면 Aeromonas hydrophila와 95%의 유사성을 보여주었다.

• 미생물학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.175-180
• /
• 2003

Shewanella putrefaciens DK-1은 그람음성, 통성 혐기성 세균으로 $NO_{3}$, Fe(III), Mn(IV), humic acid와 같은 다양한 전자수용체를 이용한다. S. putrefaciens DK-1의 전자공여체의 이용능력은 제한적이며, lactate나 formate는 좋은 전자공여체로 이용되지만 acetate나 toluene은 이용하지 못하였다. 다양한 전자수용체간의 경쟁을 살펴보기 위해 전자수용체로 Fe(III)와 같이 $NO_{3}^{-}$, $NO_{2}^{-}$를 넣어 주었을 매 Fe(III)의 환원은 저해되었다. 또한 5. putrefaciens DK-1은 전자수용체로 토양에 광범위하게 존재하는 humic acid를 이용하였으며, 환원된 humic acid는 질산염에 의해서 다시 산화되었다. Fe(III) 환원능이 있는 환경 시료를 이용하여 탄소, 질소, 인과 같은 제한 요인이 Fe(III) 환원세균의 활성에 미치는 효과를 조사하였다. 천호지의 저질토와 대호의 농토에 각각 탄소원, 질소원, 인을 첨가해 주었을 경우 S. putrefaciens DK-1과 탄소원을 동시에 첨가해 주었을 때 가장 높은 철 환원능을 보여주었다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제10권3호
• /
• pp.145-153
• /
• 2005

산소가 고갈된 혐기성 환경의 유기물 분해 및 물질순환에서 철 환원반응의 생태/환경적 중요성에 대해 고찰하였다. 다양한 해양환경에서 유기물 분해 시 철 환원이 차지하는 중요성은 미약한 수준에서 거의 $100\%$에 이르기까지 그 범위가 극단적으로 다양하게 나타났다. 일반적으로 철 환원은 Fe(III)의 농도가 높은 곳에서 황산염 환원보다 중요한 유기물 분해 경로로 나타나, 유기물 분해에서 철 환원의 중요성은 철 환원세균이 이용 가능한 Fe(III)의 공급정도에 의해 결정되는 것으로 인식되었다. 산소공급이 미약한 연안혐기성 퇴적토 내에서 Fe(III)의 공급은: (1)조석에 의한 퇴적물 내 공극수의 교환(tidal flushing): (2)저서동물에 의한 생물교란: (3)식생의 유무에 따른 퇴적물의 산화/환원 상태의 변화 등에 의해 주로 영향을 받는 것으로 나타났다 철 환원세균에 의한 유기물 분해 및 다양한 금속원소의 전환기능을 이용한 특정 유기오염원과 금속오염원의 생물정화는 우리나라와 같이 부영양화된 연안생태환경의 개선 및 독성 유t무기 오염원의 생물정화 등 연안역의 환경친화적 관리가 절실히 요구되는 환경에서 생태/환경공학 분야의 유용한 해결수단으로 간주된다.