• 제목/요약/키워드: Gibbs′ free energy

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아닐린 수용액에서 암모늄형 양이온성계면활성제 (DTAB, TTAB, 및 CTAB)의 미셀화에 미치는 염, n-부탄올 및 온도의 효과 (Effect of NaCl, n-Butanol, and Temperature on the Micellization of Ammonium Cationic Surfactants (DTAB, TTAB, and CTAB) in Aniline Solution)

  • 이동철;이병환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.407-416
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    • 2019
  • 아닐린 수용액에서의 암모늄형 양이온성 계성면활성제 (DTAB, TTAB 및 CTAB)의 미셀화에 대한 임계미셀농도(CMC)값을 UV-Vis법으로 측정하였다. 290K ~ 314K 사이에서 측정된 양이온성 계면활성제의 CMC값의 변화로부터 미셀화에 대한 Gibbs 자유에너지(${\Delta}G^0$)값을 구하고, 이 값으로부터 엔탈피(${\Delta}H^0$)와 엔트로피(${\Delta}S^0$)를 계산하고 분석하였다. 또한 n-부탄올 및 염화나트륨의 농도 변화가 미셀화에 미치는 영향을 열역학적 함수를 이용하여 비교 분석하였다. 실험한 온도 구간 및 첨가제의 농도 범위 내에서 측정된 모든 ${\Delta}G^0$ 값은 음의 값을 나타냈었으며, 엔탈피(${\Delta}H^0$) 변화값은 모두 음의 값을 그리고 엔트로피(${\Delta}S^0$) 변화값은 모두 양의 값을 나타내었다. 아닐린 수용액에서 양이온성 계면활성제의 미셀화는 자발적 발열반응이며, 열역학적 값들로부터 계산된 등구조온도에 의하면 이들 계면활성제의 미셀화는 엔탈피(${\Delta}H^0$)와 엔트로피(${\Delta}S^0$)가 거의 동일하게 기여하고 있음을 알 수 있었다.

두 종류의 특정상호작용을 갖는 이성분 용액의 부분 혼합도 (Partial Miscibilities in Binary Solutions with Two Kinds of Specific Interactions)

  • 정해영
    • 대한화학회지
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    • 제60권2호
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    • pp.111-117
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    • 2016
  • 본 연구에서는 이성분 격자 용액에서 용매-용질, 용질-용질 분자 사이에 특정상호작용이 존재하는 경우에 대한 새로운 혼합자유에너지식을 유도하였다. 특정상호작용이 일어날 확률은 이항분포를 만족한다고 가정하였다. 이 혼합자유에너지식을 이용하여 나타낼 수 있는 부분혼합도에 대한 유형을 조사하였고 Ω-모양의 온도-조성 상도가 존재할 수 있음을 보여 주었다. 그리고 물-2-부탄올에 대한 Ω-모양의 온도-조성 상도를 계산하여 Hino등 5의 방법에 의한 계산값, 실험값과 비교하여 보았다.

Solvent Effect on Relative Gibbs Free Energy and Structural Property of $Eu^{3+}\;to\;Yb^{3+}$ Ion Mutation: A Monte Carlo Simulation Study

  • 김학성
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권8호
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    • pp.877-882
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    • 2001
  • The solvent effects on the relative free energies of Eu3+ to Yb3+ ion mutation in solution have been investigated using a Monte Carlo simulation of statistical perturbation theory (SPT). Our results agree well with available data that were obtained by others. Particularly, the results of water (SPC/E) solvent are almost identical with experimental data. For the present Eu3+ and Yb3+ ions, the relative free energies of solvation vs. Born’s function of bulk solvents decrease with increasing Born’s function of bulk solvents. There is also good agreement between the calculated structural properties in this study and the published works obtained by computer simulation and experimental work.

입상 활성탄에 대한 비스마르크 브라운 R 염료의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Adsorption Equilibrium, Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies of Bismarck Brown R Dye Adsorption on Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.327-332
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    • 2013
  • 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터들을 회분식 실험을 통해 살펴보았다. 조작변수로서 초기농도, 접촉시간과 흡착온도의 영향을 조사하였다. 흡착평형자료는 선형회귀법을 사용하여 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(1/n) 값으로부터 입상 활성탄이 bismarck brown R을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 온도가 증가할수록 증가하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산값은 100 mg/L에서 8.73 kJ/mol로 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지변화의 음수값(${\Delta}G$ = -2.59~-4.92 kJ/mol)과 엔탈피변화의 양수값(${\Delta}H$ = +26.34 kJ/mol)은 흡착공정이 자발적이며 흡열과정으로 일어난다는 것을 나타냈다.

입상 활성탄에 의한 Murexide의 흡착 평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Study on Adsorption Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Parameters of Murexide by Activated Carbon)

  • 이종집
    • 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.

천연가스 열분해에 의한 수소 생산 : 열역학적 해석 (Hydrogen Production by Pyrolysis of Natural Gas : Thermodynamic Analysis)

  • 윤영호;박노국;장원철;이태진;허탁;이병권;백영순
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.42-51
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    • 2002
  • Methane can be converted directly to hydrogen by pyrolysis. The reaction is highly endothemic and heat must be supplied at high temperatures. Gibbs free energy minimization calculations have been carried out for the methane pyrolysis to determine equilibrium products. The calculation parameters are the temperature, the initial H/C ratio, the pressure and Gibbs energies of each substance. Methane, ethylene, acetylene, benzene, naphthalene, and hydrogen are the main products. Excluding hydrogen, it is observed that ethylene and aromatics(benzene+naphthalene) are predominant products below 1400K, whereas acetylene is significantly formed above 1400K. Hydrogen dilution increases the selectivities for ethylene and acetylene and decreases the selectivity for aromatics. Increasing the pressure also decreases the decomposition of methane.

수소유기에 따른 Pd-Co합금들의 상 분리 현상에 대한 열역학적 고찰 (Thermodynamics of Hydrogen-Induced Phase Separation on Pd-Co Alloys)

  • 송도민;박충년;최전
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.244-252
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    • 2005
  • It is very interesting and important in the academic point of view and in practical use the hydrogen-induced phase separation(HIPS) which appears during hydrogen heat treatment. Since hydrogen can be removed very fast by pumping it out the hydrogen-induced new lattice phase which can not be obtained without hydrogen can be preserved as meta-stable state. In this study it has been investigated whether the HIPS appear in Pd-Al, Pd-Co, Pd-Cr, Pd-Ti, Pd-V and Pd-Zr alloys and discussed thermodynamic representation of the HIPS. The Pd alloys were arc-melted under argon atmosphere and remelted 4 or 5 times for homogenization. The alloys were annealed at 600$^{\circ}C$ under vacuum for 24 hrs and then subjected to pressure-composition isotherm measurements at 100$^{\circ}C$. The hydrogen heat treatment(HHT) of samples was carried out at 600$^{\circ}C$ under hydrogen pressure of 70 bar for 6 days and PC isotherms at 100$^{\circ}C$ were measured. By comparing the PC isotherms measured before and after HHT, occurrence of phase separation was determined. The experimental results showed that the HIPS appeared only in Pd-0.05Co alloy. For Pd-Co alloys with various composition the PC isotherms were measured. By adopting Park-Flanagan model for ternary thermodynamics the Gibbs free energy change for Pd-Co-H solid solution was calculated and subsequently with this the HIPS in Pd-Co alloy was explained fairly.

에너지 절약 장치용 실시간 데이터 획득 시스템 구현과 잡음제거에 관한 연구 (A Study on Real-time Data Acquisition System and Denoising for Energy Saving Device)

  • 허걸;최영길;정원교;황규찬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 방전 플라즈마 유기절연재료 초전도 자성체연구회
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    • pp.47-53
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    • 2004
  • The paper shows that the combination of the hardware, NI PCI 6110E board and the software, Fourier and continuous wavelet transform(CWT) can be used to implement for extracting the important features of the real-time signal. The results confirmed that CWT produces the fast computation enough for the application of the real-time signal processing except the negligible time delay. In denoising case, because of the lack of translation invariance of wavelet basis, traditional wavelet thresholding leads to pseudo-Gibbs phenomena in the vicinity of discontinuities of signal. In this paper, in order to reduce the pseudo-Gibbs phenomena, wavelet coefficients are threshold and reconstruction algorithm is implement through shift-invariant gibbs free denoising algorithm based on wavelet transform footprint. The proposed algorithm can potentially be extended to more general signals like piecewise smooth signals and represents an effective solution to problems like signal denoising.

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액체추진제 로켓엔진의 연소해석 프로그램 (Combustion Analysis Program of Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 정태규
    • 항공우주기술
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    • 제7권2호
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    • pp.157-161
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    • 2008
  • 본 연구에서는 액체로켓엔진의 가스발생기와 연소기의 연소현상을 화학평형의 관점으로 접근하여 주어진 압력과 혼합비 하에서 연소가스의 화학조성을 Gibbs 자유에너지 최소화기법을 이용하여 계산할 수 있는 프로그램의 개발을 다루었다. 기존에 개발되어 연소해석에 광범위하게 사용되고 있는 NASA의 CEA code와의 해석결과 비교를 통하여 새로 개발된 연소해석 프로그램의 정확성을 검증하였다.

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BSCCO:2212-2223 박막의 엔탈피와 엔트로피 변화 (Transformation of the enthalpy and the entropy in BSCCO:2212-2223)

  • 천민우;박노봉;박용필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.589-590
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    • 2005
  • BSCCO:2212-2223 thin films were fabricated by using the ion beam sputter with a evaporation method at various substrate temperatures, $T_{sub}$, and ozone gas pressures, $pO_3$. The correlation diagrams of the BSCCO phases with Tsub and $pO_3$ are established in the 2212 and 2223 compositional films. In spite of 2212 compositional sputtering, Bi2201 and Bi2223 as well as Bi2212 phases come out as stable phases depending on Tsub and $pO_3$. From these results, the thermodynamic evaluation of ${\Delta}H$ and ${\Delta}S$, which are related with Gibbs' free energy change for single Bi2212 or Bi2223 phase, was performed.

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