• 제목/요약/키워드: Hydrophobic organic compounds

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토양에 흡착된 계면활성제가 유기오염물 제거에 미치는 영향 (Effects of Sorbed Surfactant on the Surfactant-Enhanced Removal of Hydrophobic Organic Contaminants)

  • 고석오;유희찬
    • 한국토양환경학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.77-86
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    • 1999
  • 난분해성 유기물로 오염된 토양/지하수의 복원을 위하여 계면활성제를 이용 시 토양에 흡착된 계면활성제가 미치는 영향을 평가하기 위하여 소수성 유기물의 흡수현상을 시험하였다. 흡착된 계면활성제에 대한 유기오염물의 흡수계수($K_ss$)는 평형상태에서의 계면활성제 흡착곡선과 밀접한 관계를 이루었다. 즉, 낮은 농도의 흡착에 대한 $K_ss$는 가장 큰 값을 보였고 흡착량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. SDS에 대한 $K_ss$값은 미셀분배계수($K_mic$) 보다 컸으며 Tween 80에 대해서는 가장 낮은 흡착농도에서의 $K_ss$값을 제외하고 모든 농도 범위에서 $K_{mic}$ 보다 큰 값을 보였다. 유기오염물의 분배계수 또한 계면활성제의 주입량에 따라 변하며 주입되는 계면활성제 농도가 증가할수록 증가하며 일정 농도 이상의 계면활성제 농도에서 감소하기 시작하였다. 이러한 결과는 미셀과 흡착된 상태의 계면활성제 사이에서 오염물 흡수를 위한 상호경쟁에 기인되는 것으로 판단된다. 결론적으로 토양에의 계면활성제 흡착은 유기오염물의 지체현상을 증가시키는 역할을 하여 계면활성제를 이용한 유기오염물 제거 시 저해영향을 미치므로 각 오염부지의 특성별로 유기오염물의 분포를 계면활성제 주입량의 함수로써 평가하는 단계가 선행되어야 한다.다.

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소수성 폴리이미드공중합체 막에 의한 저농도 톨루엔함유 수용액의 투과증발분리 (Pervaporation Separation of Trace Toluene from Water Using Hydrophobic Copolyimide Membranes)

  • 김정훈;장봉준;이수복
    • 멤브레인
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    • 제17권4호
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    • pp.287-293
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    • 2007
  • 수질오염을 일으키는 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)의 대표적인 종류의 하나인 저농도의 톨루엔이 함유된 수용액을 소수성 폴리이미드공중합체막을 이용한 투과증발법으로 분리하였다. 이를 위해 폴리실록산디아민(SIDA)과 과불소알킬기를 가진 방향족 디아민(PFDAB)의 비율에 따른 폴리이미드 공중합체 막을 제조하였다. 막제조에 사용된 SIDA/PFDAB 비에 따른 선택투과특성의 변화를 살펴보았다. 얻어진 투과특성을 용해확산이론으로 해석하기 위해 톨루엔 수용액의 수착특성을 조사하였으며 이를 토대로 확산도 특성을 조사하였다. 그 결과 실록산 고분자에 대한 톨루엔의 친화도의 증가로 SIDA의 함량이 많을수록 막 내의 톨루엔에 대한 용해도 및 톨루엔/물의 수착선택도가 커졌으며, 자유부피가 큰 실록산의 함량증가로 인해 톨루엔의 확산계수, 확산선택도가 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과로 SIDA의 함량이 증가함에 따라 톨루엔에 대한 투과도는 0.005 $kg/m^2h$에서 0.049 $kg/m^2h$로 증가하고, 톨루엔/물의 투과선택도는 9에서 6380로 증가함을 관찰하였다.

바이오 계면활성제에 의한 토양/지하수내 유기성 오염물질 제거 (Use of Biosurfactant for the Removal of Organic Pollutants in Soil/Groundwater)

  • 고석오;윤석표
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.193-201
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    • 2000
  • 토양/지하수내에 존재하는 소수성 유기오염물을 제거하기 위한 방법의 적용성 검토를 위하여 바이오 계면활성제인 HPCD에 유기오염물이 흡수되는 현상에 대한 실험을 실시하였다. 유기오염물의 HPCD와의 반응은 아주 빠르게 진행되어 95% 정도의 반응이 10분 이내에 일어났다. 얻어진 흡수계수는 용액의 pH. 이온강도 및 유기오염물의 농도 변화에 대하여 약간의 영향이 있는 것으로 나타났다. 두 가지 방법에 의하여 구한 토양표면에 흡착되는 HPCD의 양은 무시할 정도로 나타났으며 HPCD가 고체상에 대한 친화성이 없다는 사실은 토양/지하수내 존재하는 유기오염물을 제거시 큰 장점으로 작용할 수 있다. 결론적으로 HPCD는 지표 밑의 유기오염물을 제거하는데 효과적으로 사용될 수 있다. HPCD에 의한 유기오염물의 흡수는 오염물의 크기, 소수성 등에 의하여 큰 영향을 받으며 합성된 계면활성제와의 사용 타당성 비교시 오염되어 있는 유기물 종류뿐 아니라 재료비, 2차 오염 유발 가능성 등을 종합적으로 고려해야 한다.

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혼합 계면활성제에 적용된 각종 첨가제가 토양세척 효율에 미치는 영향 (Effects of Additives on Soil Washing Efficiency for Mixed Surfactants)

  • 최상일;장민;황경엽;류두현
    • 한국토양환경학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.65-74
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    • 1998
  • 계면활성제에 의해 형성되는 미셀의 바깥층에 전기적인 영향을 주는 전해질과 미셀의 구조 자체를 변화시키는 유기물질 단량체를 첨가제로 각종 혼합 계면활성제 용액에 적용함으로써 토양세척 효율에 미치는 영향을 검토하였다. 혼합 계면활성제[$POE_5$/SDS] 및 NaCl을 첨가농도를 변화시키면 용액의 표면장력과 CMC 값을 측정하여 세척효율과의 상관 관계를 규명하고, 세척효율이 상승되는 혼합 계면활성제와 NaCl의 최적 혼합조건을 도출하고자 하였다. 실험 결과, 0.01M의 NaCl이 첨가될 때가 NaCl을 넣지 않았을 때보다 $POE_5$의 혼합 농도비가 80%까지 증가됨에 따라 세척효율이 비례적으로 증가하였으며, $POE_5$/SDS(80%/20%) 3%용액 적용시 90%의 높은 세척효율을 나타내었다. 반면 비이온계 계면활성제인 $POE_5$ 단일 성분 수용액에 대한 NaCl의 영향은 극히 미미하였다. SDS 단일 성분 수용액에 대한 CMC값은 0.049% 로 $POE_5$ 단일 성분 수용액에 대한 CMC값인 0.016%보다 높지만, 혼합 게면활성제의 CMC값은 $POE_5$의 혼합 농도비가 증가됨에 따라 감소되는 경향을 나타내었다. 유기물질 단량체인 알코올류는 탄화수소 사슬의 길이가 길수록, 직쇄형보다는 가지형이 토양세척용 첨가제로 적합하였다.

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활성탄 제조시 유·무연탄 혼합에 따른 화학적 활성화 및 휘발성유기화합물 흡착 특성 (Characteristics on Chemical Activation and VOCs Adsorption of Activated Carbon according to Mixing Ratio of Anthracite and Lignite)

  • 조준형;강성규;강민경;조국;오광중
    • 청정기술
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    • 제23권4호
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    • pp.364-377
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    • 2017
  • 본 연구에서는 활성탄 원료로서 국내산 무연탄의 낮은 비표면적을 향상시키기 위해 유 무연탄 혼합에 따른 화학적 활성화 및 휘발성유기화합물 흡착특성 연구를 수행하였으며, 이를 위해 원료 물성, 활성탄 제조공정별 특성, 제조 활성탄의 휘발성 유기화합물 흡착성능이 분석되었다. 실험결과, 삼성분 항목 중 높은 회분함량과 기준을 초과한 납, 비소 중금속이 국내산 원료의 단점으로 나타났다. 단점 개선을 위해 유 무연탄을 혼합하고, 전처리, 활성화, 세척, 조립 공정의 최적 조건을 도출하여 비표면적 $1,154{\sim}1,420m^2g^{-1}$의 중간세공이 발달한 소수성의 활성탄을 제조할 수 있었으며, 모든 품질규격기준을 만족하였고, 상용활성탄과 유사한 물리화학적 특성을 나타내었다. 벤젠, 자일렌, 톨루엔 흡착에 상용 성능을 위한 원료 혼합조건은 최소 $5,640kcal\;kg^{-1}$ 이상의 발열량이 필요하며, 자일렌 > 톨루엔 > 벤젠의 순서로 흡착성능이 우수한 것으로 보아 상대적으로 분자량이 크고 소수성이 강한 휘발성 유기화합물에 대하여 우수한 흡착성능을 가지는 것으로 나타났다.

$\beta$-시클로덱스트린($\beta$-Cyclodextrin)의 결합 특성과 벤젠의 생물학적 분해에의 적용에 대한 연구 (A Study on the Binding Characteristics of $\beta$-Cyclodextrin with Benzene and Its Application on the Bioremediation)

  • 최종규;손현석;조경덕
    • 한국환경보건학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.65-70
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    • 2002
  • Recently, surfactants were frequently used in order to desorb the hydrophobic organic compounds (HOCs) from soil and to enhance the bioavailability. Among them, -cyclodextrin ($\beta$-CD) is one of those. This study was performed to investigate the binding characteristics between benzene and $\beta$-CD and to examine the bioavailability of benzene. First, we investigated binding characteristics between benzene and $\beta$-CD in water and water/soil system. Then, we examined the effect of $\beta$-CD on the biodegradation of benzene in water and water/soil system. Experimental results on the binding characteristics showed that $\beta$-CD resulted in an efficient complex formation with benzene. As -CD concentration increased, the benzene concentration complexed with $\beta$-CD rapidly increased to 30-40% initial benzene added, and reached the equilibrium. We also investigated the effect of $\beta$-CD on the desorption of benzene from soil in the water/soil system. As $\beta$-CD concentration increased, benzene concentration desorbed into water increased up to 90%. How-ever, in its application to biodegradation of benzene in water and water/soil system, the biodegradation rate of benzene did not improved in the presence of $\beta$-CD compared with in the absense of $\beta$-CD. This result indicated that $\beta$-CD was more preferentially used as a carbon source than benzene. Therefore, for remediation of benzene contaminated soils, $\beta$-CD can be used as a surfactant to desert benzene from soil, and then ex-situ chemical treatment can be applied for the remediation.

오염복원에 있어서의 계면활성제의 선택 (Rational Selection of Surfactant in Surfactant-Based Remediation)

  • 이달희;김동주;;최상일
    • 자원환경지질
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    • 제34권4호
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    • pp.417-422
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    • 2001
  • 계면활성제는 소수성 화합물로 오염된 토양과 대수층을 복원하는데 사용할 수 있다. 본 연구의 목적은 톨루엔으로 오염된 사질토양을 복원하는데 사용될 수 있는 적당한 계면활성제들의 선택과 선택된 계면활성제들이 얼마나 효과적으로 톨루엔을 제거하는가를 연구하는데 있다. 사용된 토양은 Ottawa 사질 토양이며, 이용된 유기오염물질은 톨루엔이었다. 6종의 계면활성제의 선택은 독성도, 용해도 등에 따라 이루어졌으며, 이들을 이용한 계면활성제들의 선택실험 방법은 separatory funnel 실험과 shaker table agitation and centrifugation 실험이다. HLB 및 표면장력과 본 연구의 실험 결과에 의하여 6종의 계면활성제 중 가장 효율적인 종으로 Sandopan JA36(an anionic surfactant)과 Pluronic L44(a nonionic surfactant)가 선택되었다. 최고의 톨루엔 회수율 96%는 Sandopan JA36를 사용한 shaker table agitation and centrifugation 실험에서 얻었다.

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Potential of Benthic Diatoms Achnanthes longipes, Amphora coffeaeformisand Navicula sp. (Bacillariophyceae) as Antioxidant Sources

  • Lee, Seung-Hong;Karawita, Rohan;Affan, Abu;Lee, Joon-Baek;Lee, Ki-Wan;Lee, Bae-Jin;Kim, Dong-Woo;Jeon, You-Jin
    • ALGAE
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    • 제24권1호
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    • pp.47-55
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    • 2009
  • Recently, interest in plant-derived food additives has developed natural antioxidants, in order to alternate syn-thetic antioxidants with several disadvantages. In the present study, different organic fractions from solvent parti-tions of 80% methanol extract from Jeju benthic diatoms, Achnanthes longipes, Navicula sp. and Amphora coffeaeformis was assessed for their potential antioxidant effects. Among the solvent fractions tested, n-hexane (80.4%) and 80% methanol extract (76.6%) from A. longipes, chloroform (63.2%) from Navicula sp. and n-hexane (67.4%) from A. cof-feaeformis were effective in DPPH free radical scavenging. Fractions of chloroform (53.4%) and n-hexane (53.1%) from A. longipes exhibited higher activities on $H_2O_2$ scavengin. Fraction of n-Hexane from A. longipes exhibited the highest hydroxyl radical scavenging activity and NO. scavenging activity (56.5% and 75.6%, respectively). Aqueous residue from A. coffeaeformis (75.6%) showed the highest metal chelating effect. chloroform and ethyl acetate frac-tion of all the diatoms exhibited significant antioxidant activities in lipid peroxidation inhibitory activity. In particu-lar, both chloroform and the ethyl ecetate fraction from A. longipes and A. coffeaeformis exhibited lipid peroxidation inhibitory activity significantly higher than that of $\alpha$- tocopherol. These data suggest that the Jeju benthic diatoms tested are rich in hydrophilic and hydrophobic antioxidative compounds with different antioxidative properties that can be applied in food industry.

ZSM-5 제올라이트 분리막에 의한 3가 염소화합물의 투과증발 분리 (Separation of Trichlorinated Hydrocarbons by ZSM-5 Zeolite Membrane)

  • 이용택;심은영;안효성
    • 멤브레인
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    • 제16권2호
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    • pp.159-166
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    • 2006
  • 휘발성 유기화합물로서 3가 염소탄화수소인 트리클로로메탄, 트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌을 MFI 구조인 소수성 제올라이트 ZSM-5 분리막으로 투과증발을 이용하여 물과의 이성분계 혼합물로부터 선택적으로 분리하고자 하였다. 직경 9.5 mm 다공성 스테인리스 스틸 튜브의 내부 표면에 수열합성법으로 ZSM-5 제올라이트 결정을 성장시켜 박막을 만들어 분리막으로 이용하였으며, 합성된 ZSM-5 제올라이트 분리막으로 공급되는 3가 염소화합물의 농도 및 실험 온도에 따른 분리 특성을 고찰하였다. 3가 염소화합물의 수용액상 농도를 0.0001 몰분율부터 0.001 몰분율로 변화하면서, 또한 실험 온도를 25에서 $45^{\circ}C$로 바꾸면서 투과증발 실험을 수행한 결과 트리클로로메탄/물 이성분계에 대하여 약 $16{\sim}66$의 선택도를 얻었으며, 트리클로로에탄/물 이성분계에 대하여 $3.3{\sim}4.6$의 선택도와 트리클로로에틸렌/물 이성분계에 대하여 $1.4{\sim}8$의 선택도를 관찰할 수 있었다.

자동차 내장재용 열가소성 폴리프로필렌에 적용되는 선처리제용 친환경 수분산 폴리우레탄-우레아의 제조 및 성질 (Preparation and Properties of Eco-friendly Waterborne Polyurethane-urea Primer for Thermoplastic Polypropylene Applied to Automobile Interiors)

  • 신종섭;박진명;이영희;김한도
    • 청정기술
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    • 제20권3호
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    • pp.232-240
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    • 2014
  • 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC)은 자동차 내장재(도어 트림 및 대쉬 보드 등)에 아주 널리 사용되고 있으나 특정조건에서 유해물질을 배출하므로 규제가 되는 소재로 알려져 있다. 그러므로 열가소성 폴리올레핀계 고분자인 폴리프로필렌(polypropylene, PP)이 자동차 내장재 부분에서 PVC를 대체할 수 있는 중요한 재료로 부각되고 있다. PP(비정영역:0.855, 결정영역:$0.946g/cm^3$)의 또 다른 장점은 PVC($1.1{\sim}1.45g/cm^3$)에 비해 밀도가 낮으므로 자동차의 중량을 줄일 수 있다는 것이다. 한편 모든 부품은 표면보호와 미관상 코팅이 반드시 필요하며, 그들을 조립하는데 접착제가 필요하다. 지금까지 주로 사용해 온 용제-베이스의 접착제/코팅제의 경우 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds, VOC)의 발생과 열악한 작업 환경으로 환경친화적인 수성 접착제/코팅제의 수요가 증가하고 있다. 이러한 맥락에서 본 연구에서는 소수성 고분자 PP에 적용되는 환경친화적인 다양한 수분산 폴리우레탄-우레아 선처리제(primer: 마감도료가 기질에 보다 잘 접착될 수 있도록 선처리하는 도료)를 이온성분 dimethyl propionic acid (DMPA) 함량별, 다양한 NCO/OH 몰비, 변성 실리콘 디올의 다양한 함량 및 소프트세그먼트 함량 등의 여러 배합으로 제조하였다. 제조된 시료 중 DMPA 함량 21 mol%, 소프트세그먼트 함량 73%, 변성 실리곤 디올 5 wt% 및 NCO/OH 몰비 1.2를 사용한 시료가 기질 PP 시트와의 접착력이 우수하였으며, 첨가제는 분산제 0.5 wt%, 레벨링제 0.5 wt%, 소포제 1.5 wt% 및 소광제 3.0 wt%가 가장 적합한 첨가 함량임을 알 수 있었다.