• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.198-205
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• 2019

야자계 입상활성탄에 대한 Brilliant Green의 흡착 평형과 동역학 및 열역학 파라미터들을 다양한 초기농도($300{\sim}500mg\;L^{-1}$), 접촉시간(1 ~ 12 h) 및 흡착온도(303 ~ 323 K)를 변수로 하여 회분식 실험을 통하여 연구하였다. 흡착평형 값들은 Langmuir, Freundlich, Temkin, Harkins-Jura 및 Elovich 식으로 해석하였다. 그 결과는 Langmuir 식에 가장 잘 맞았으며, 평가된 Langmuir 무차원 분리계수 값($R_L=0.018{\sim}0.040$)과 Freundlich 상수값(1/n = 0.176 ~ 0.206)은 활성탄에 의한 Brilliant Green의 흡착이 효과적인 공정임을 보여주었다. Temkin 식에 의해 평가된 흡착열 관련상수($B=12.43{\sim}17.15J\;mol^{-1}$)는 물리흡착에 해당하였다. Harkins-Jura 식에 의한 등온선 매개변수($A_{HJ}$)는 온도가 증가할수록 이종 기공 분포도 증가함을 나타내었고, Elovich 식에 의한 최대흡착용량은 실험값보다 매우 적은 것으로 나타났다. 흡착공정은 유사이차반응속도식에 더 잘 맞았으며, 흡착과정은 입자내 확산이 율속단계였다. 입자내 확산속도 상수는 초기 농도가 커질수록 염료의 운동이 활발해졌기 때문에 증가하였다. 그리고 초기농도가 커질수록 경계층의 영향이 커졌다. Gibbs 자유에너지($-3.46{\sim}-11.35kJ\;mol^{-1}$), 엔탈피($18.63kJ\;mol^{-1}$) 및 활성화에너지($26.28kJ\;mol^{-1}$)는 흡착공정이 자발적이고, 흡열 및 물리흡착임을 나타냈다.

• 전기화학회지
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• 제11권4호
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• pp.227-241
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• 2008

This article involves a unified treatment of equilibrium thermodynamics of the chemical reaction coupled with other interfacial (phase boundary) reactions. The modified (restrictive) chemical potential ${\mu}_k^+$, such as electrochemical potential, hydrostatic-chemical (mechanochemical) potential (exceptionally in the presence of the pressure difference) and surface-chemical potential, was first introduced under the isothermal and isobaric conditions. This article then enlightened the equilibrium conditions in case where the release of chemical energy is counterbalanced by the supply of electrical energy, by the supply of hydrostatic work (exceptionally in the presence of ${\Delta}p$), and finally by the release of surface energy, respectively, at constant temperature T and pressure p in terms of the modified chemical potential ${\mu}_k^+$. Finally, this paper focussed on the difference between chemical and electrochemical equilibria based upon the fundamentals of the isothermal and isobaric equilibrium conditions described above.

• 대한화학회지
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• 제56권4호
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• pp.416-423
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• 2012

Using time domain reflectometry, the complex dielectric spectra between 10 MHz to 20 GHz has been measured in the whole composition range at 10, 20, 30 and $40^{\circ}C$ for the binary mixtures of ethylene glycol and dimethyl sulfoxide. For all the mixtures, only one dielectric loss peak was observed in this frequency range. The relaxation in these mixtures can be described by a single relaxation time using the Debye model. A systematic variation is observed in dielectric constant (${\varepsilon}_0$) and relaxation time (${\tau}$). The excess permittivity (${\varepsilon}^E$), excess inverse relaxation time $(1/{\tau})^E$, Kirkwood correlation factor (g) and thermodynamic parameters viz. enthalpy of activation (${\Delta}H$) and Gibbs free energy of activation (${\Delta}G$) have been determined, to confirm the formation of hydrogen bonded homogeneous and heterogeneous cooperative domains, the dynamics of solute - solute interaction and the hindrance to molecular rotation in the hydrogen bonded glass forming ethylene glycol - dimethyl sulphoxide system.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제18권4호
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• pp.325-331
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• 2001

The critical micelle concentration (CMC) at which micelles start to form from a surfactant solution is usually measured in terms of conventional concentration units. However, the thermodynamic potentials are expressed in terms of mole fraction $X_{CMC}$ and $X_{CMC}$ cannot be directly measured experimentally. The Gibbs free energy, ${\Delta}G^{\ast}_{mic}$, in particular is related to $X_{CMC}$ through ${\Delta}G^{\ast}_{mic}$ = $RTlnX_{CMC}$. When it comes to CMC, the molar CMC, $C_{CMC}$, differs only by the proportionality $C^{-1}_{w}$ with $C_{w}$ being the molarity of water. Hence, $C_{CMC}$ is found to be a proper representation of CMC. However, in calculation of ${\Delta}G^{\ast}_{mic}$ and other thermodynamic potentials from the CMC, $X_{CMC}$ or $C_{CMC}/C_{w}$ should be used.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권5호
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• pp.547-551
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• 2003

In the present work, the interaction of three water soluble porphyrins, tetra(p-trimethyle) ammonium phenyl porphyrin iodide (TAPP) as a cationic porphyrin, tetra sodium meso-tetrakis (p-sulphonato phenyle) porphyrin (TSPP) as an anionic porphyrin and manganese tetrakis (p-sulphonato phenyl) porphinato acetate (MnTSPP) as a metal porphyrin, with histone H₂B have been studied by isothermal titration microcalorimetry at 8 mM phosphate buffer, pH 6.8 and 27 °C. The values of binding constant, entropy, enthalpy and Gibbs free energy changes for binding of the first MnTSPP, and first and second TSPP and TAPP molecules were estimated from microcalorimetric data analysis. The results represent that the process is both entropy and enthalpy driven and histone induces self-aggregation of the porphyrins. The results indicate that both columbic and hydrophobic interactions act as self-aggregation driving forces for the formation of aggregates around histone.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제8권3호
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• pp.168-170
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• 1987

The reaction between 1-benzyl-3-carbamoyl-1,4-dihydropyridine (BNAH) 1 and various 1-arylpyridinium salts 2, and the reaction between 1-(4-methylphenyl)-1,4-dihydropyridine 4b and 1-aryl-3-carbamoylpyridinium (1-arylnicotinamide) salts 5 were carried out. The extents of reaction in equilibrium were estimated by nmr integration data. The equilibrium constants for the reactions, K, and the standard Gibbs free energy changes for the reduction of the pyridinium salts to the corresponding 1,4-dihydropyridines ${\Delta}G^{\circ}'$ were evaluated. The Hammett plot of log K for the reaction between 1 and 2, and ${\Delta}G^{\circ}'$ against ${\sigma}_p$ of the substituents in 1-aryl moiety shows linear correlation with the reaction constant ${\rho}$ of 9.4 (for log K vs ${\sigma}_p$) and -54.5 KJ/mole (for ${\Delta}G^{\circ}'$ vs ${\sigma}_p$). It was found that 1-aryl-1,4-dihydropyridines have much higher reducing power than the corresponding 1-aryl-1,4-dihydronicotinamides, and the power is affected greatly by the electron-withdrawing ability of the substituents in aryl group. The reactions were utilized for preparation of 1,4-dihydropyridines bearing highly electron-withdrawing groups such as 4-nitrophenyl and 2,4-dinitrophenyl, which could not be obtained by conventional dithionite reduction of the corresponding pyridinium salts due to the base-labile nature of the salts.

• Mass Spectrometry Letters
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• 제2권2호
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• pp.49-52
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• 2011

Competitive binding of $C_{60}$ and $C_{70}$ to meso-substituted porphyrins was studied by mass spectrometry (MS). Electrospray ionization MS was employed to acquire the mass spectra of 1 : 1 porphyrin-fullerene complexes formed in a mixture of mesosubstituted porphyrin and fullerite to determine the ratio of complexes between $C_{60}$ and $C_{70}$. Matrix-free laser desorption ionization MS was used to obtain the mass spectra of fullerite to measure the mole fraction of $C_{60}$ and $C_{70}$. The binding constant ratio ($K_{70}$/$K_{60}$) was determined from the mass spectral data. The difference in standard Gibbs free energy change, ${\Delta}({\Delta}G^o)_{70-60}$, for the competitive binding of $C_{60}$ and $C_{70}$ was calculated from $K_{70}$/$K_{60}$. Of the five porphyrins, tetraphenyl, tetra(4-pyridyl), tetra(4-carboxyphenyl), tetra(3,5-di-tert-butylphenyl), and tetra(pentafluorophenyl) porphyrins, the first three non-bulky porphyrins yield negative values of ${\Delta}({\Delta}G^o)_{70-60}$, whereas the other two bulky porphyrins result in positive values of ${\Delta}({\Delta}G^o)_{70-60}$. This result indicates that $C_{70}$ binding to porphyrin is thermodynamically favored over $C_{60}$ binding in non-bulky porphyrins, but disfavored in bulky ones. It also suggests that the binding mode of $C_{70}$is different between non-bulky and bulky porphyrins, which is in line with previous experimental findings of the "side-on" binding to non-bulky porphyrins and the $C_{60}$-like "end-on" binding to bulky porphyrins.

• 청정기술
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• 제26권1호
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• pp.30-38
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• 2020

입상 활성탄에 대한 Acid Red 66의 흡착 등온선과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 염료의 초기농도, 접촉시간, 온도를 흡착변수로 하여 조사하였다. 흡착평형자료는 Langmuir, Freundlich, Temkin, Redlich-Peterson 및 Temkin 등온흡착식에 적용하였다. Freundlich 등온흡착식이 가장 잘 맞았으며, 계산된 Freundlich 분리계수 값(1/n = 0.125 ~ 0.232)으로부터 입상 활성탄이 Acid Red 66을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. Temkin의 흡착열관련상수(B_T = 2.147 ~ 2.562 J mol^-1)는 이 공정이 물리흡착임을 나타냈다. 동력학적 실험으로부터 흡착공정은 유사 이차 반응속도식에 잘 맞았다. 입자 내 확산식에 대한 결과는 경계층 확산을 나타내는 첫 번째 직선의 기울기보다 입자내 확산을 나타내는 두 번째 직선의 기울기가 작게 나타나서 입자 내 확산이 율속단계인 것을 확인하였다. 열역학 실험으로부터 활성화 에너지는 35.23 kJ mol^-1로 흡착공정이 물리흡착공임을 확인하였다. Gibbs 자유에너지 변화(ΔG = -0.548 ~ -7.802 kJ mol^-1)와 엔탈피 변화(ΔH = +109.112 kJ mol^-1)은 각각 흡착공정이 자발적 공정 및 흡열과정임을 나타내었다. 등량흡착열은 흡착된 염료분자들의 측면상호작용을 나타내는 표면부하량이 증가함에 따라 증가하였다.

• 공업화학
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• 제5권3호
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• pp.406-412
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• 1994

Water glass로부터 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$를 합성하여, 이의 칼슘과 마그네슘의 이온교환성, 이온교환에 대한 열역학적 특성치를 조사하였다. Water glass로부터 합성한 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$의 최적 합성온도가 $725^{\circ}C$ 근처임을 알았다. 이온교환반응에 있어서 마그네슘 이온교환능이 칼슘 이온교환능보다 우수하였고, 마그네슘의 이온교환능은 온도에 민감하지 않은 반면에, 칼슘의 이온교환능은 온도에 민감하여 온도증가에 따라 이온교환능의 증가폭이 큼을 알 수 있었다. 초기 수용액 pH 변화에 따른 칼슘과 마그네슘의 이온교환능은 초기 수용액 pH가 2~6 사이에서 약간 감소하였으나, 6 이상에서는 ${\delta}-Na_2Si_2O_5$의 알카리 완충효과 때문에 각각 일정하게 나타났다. 이온교환 Gibbs 자유에너지는 이온교환 선택성의 역순으로 칼습 이온 교환반응이 마그네슘 이온교환반응보다 높게 나타났으며, 엔탈피와 엔트로피값도 칼슘 이온교환반응이 마그네슘 이온교환 반응보다 높게 나타났다.

• 공업화학
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• 제18권4호
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• pp.361-365
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• 2007

LiCl-KCl 공융염 내 존재하는 몇가지 희토류염화물($Ce/Nd/GdCl_3$)들의 산소와의 반응으로 인한 침전반응에 대한 연구를 수행하였다. 산소와의 반응으로 형성되는 희토류침전물의 형태와 산소분산 시간(최대 420 min) 및 공융염($450{\sim}750^{\circ}C$) 온도가 침전물로의 전환율에 미치는 영향을 규명하였다. 본 연구결과 산소분산 시간 및 공융염의 온도와 무관하게 $NdCl_3$ 및 $GdCl_3$는 옥시염화물(REOCl), $CeCl_3$는 산화물($REO_2$)형태로 침전되었으며 이러한 실험결과는 반응 Gibbs free energy (${\Delta}G_r$) 를 이용한 예측 결과와도 일치하였다. 희토류염화물의 침전물로의 전환특성은 전환율 개념을 도입하여 파악하였다. 전환율은 산소분산 시간이 증가함에 따라서 지수적으로 증가하였으며 $750^{\circ}C$의 공융염 온도 및 300 min 이상의 분산시간 조건에서 0.999 이상의 전환율을 나타내었다. 공융염 온도가 증가함에 따라서 전환율이 증가하였다. Ce의 경우에는 60 min 이상의 산소분산 조건에서 전 실험온도 범위에서 0.999 이상의 일정한 전환율을 나타내었다