• 한국해양학회지
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• 제10권1호
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• pp.33-40
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• 1975

본 연구의 결과를 간단히 요약하면 다음과 같다. 가. KCl수용액에서의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$(200-400메쉬)에 의한 Hg(II), Cd(II) 및 Zn(II)의 흡착메카니즘은 고농도의 KCl수용액에서는 모두 음이온의 MCl$_{4}$ $^{2-}$ 착이온 형성에 의한 흡착이며, 저농도에서는 착이온 안정도상수가 큰 Hg(II) 는 역시 착이온 형성에 의한 흡착인데 비해 Cd(II)와 Zn(II)의 경우는 농도에 따라 다르다. 한편 D값의 크기순위는 HCl메디움에서의 MCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온의 안정도 상수의 크기순위와 일치한다. 나. KCl-Methonol메디움에서의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$수지에 대한 금속이온의 흡착은 메탄올의 농도증가에 따라 증가되는데, 이것은 메탄올 첨가로 인해 수화현상이 약화되어 착이온 형성이 용이해지기 때문이며 착이온을 잘 형성하는 Hg(II)의 경우는 그 증가율이 크지 않았다. 다. 양이온교환 수지 Dowex50W-X$_{8}$ , $K^{+}$column내에서 KCl-H$_{2}$O 및 KCl-MeOH 용리액에 의한 Zn(II), Cd(II) 및 Hg(II)의 융리메카니즘은 역시 금속이온의 MCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온 형성 및 이온쌍 형성의 차이로 용리되는데 그 부피분배 계수의 크기는 Zn(II)>Cd(II)>Hg(II)이며, MeOH의 농도가 증가하면 더욱 빨리 용리되는데 이는 역시 MeOH첨가에 인한 착이온 및 이온쌍 형성이 증대되기 때문이다. 라. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$) 수용액 메디움에서의 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$ 수지에 대한 흡착은 역시 어떤 메디움에서도 Cd(II) 흡착이 제일 크며, 다음이 Zn(II) 이고 착이온을 형성않는 Mg(II)이 제일 작았다. 한편 메디움 종류별 D값의 크기순위는 H$^{+}$>K$^{+}$> $Na^{+}$>NH$_{4}$$^{+}$이였다. 메디움의 종류에 따라 D값의 차이가 나는 것은 금속이온의 착이온 형성과 금속이온의 용액내에서의 이온종의 상태와 관련이 있다고 생각된다. 마. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$)과 MNO$_{3}$ 용리액에 의한 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 용리는 예상한 바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 NH$_{4}$$^{+}$의 경우 Dv값이 제일 작았다. 바. 본 연구의 목적중의 하나인 인체유해 중금속이온인 Hg(II), Cd(II)등이 NaCl같은 염화물이 함유된 시료용액에 공해이온으로 존재할 경우 흡착에 의한 제거가 가능하다. 한편 이같은 중금속이온의 흡착실험은 특히 해수중의 금속이온의 회수연구에도 그 활용이 가능하리라고 믿는다.

• 대한화학회지
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• 제33권6호
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• pp.601-606
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• 1989

Amberite IR 120+양이온 교환수지를 사용하고, 용리액으로 EDTA 용액을 사용하였을 때, 란탄계열원소들($Pr^{3+},\;Nd^{3+},\;Sm^{3+},\;Er^{3+}$)의 분배비와 분리인자에 미치는 온도의 영향과 수지상의 보유이온의 종류에 따르는 영향을 연구하였다. 보유이온들에 있어서는, ${NH_4}^+,\;Na^+,\;K^+,\;Mg^{2+},\;Ca^{2+},\;Zn^{2+}$ 및 $Ce^{3+}$들 중, $Ce^{3+}$이 Nd/Pr의 분리인자를 개선하는데 가장 좋은 효과를 주었으며, $Zn^{2+}$이 Sm/Nd와 Er/Sm이 분리인자를 개선하는데 가장 적당한 보유이온임을 규명하였다. 용리시킬 때 온도의 영향은, 보유이온에 따라 매우 다양하였으며, 온도를 상승시킬 때 분배비는 감소하였다. 그러나 분리인자는 항상 증가하지 않았으며 보유이온이$Ce^{3+}$일 때 온도를 상승시켜 보니, Nd/Pr, Sm/Nd의 분리인자가 증가하였고, 보유이온이 $Zn^{2+}$일 때 온도를 상승시켜 보니 Er/Sm의 분리인자가 증가함을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제25권5호
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• pp.750-757
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• 2009

The ammonium ion exchange characteristics of natural zeolite were investigated to remove ${NH_4}^+-N$. The effect of water temperature, particle size and competitive cation on the exchange capacity was examined. Ammonium ion exchange capacity tended to decrease when the temperature increased from $25^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$. Exchange capacity was increased according to the particle size of natural zeolite comes to be small. Batch isotherm experiments were conducted for measuring ammonium ion exchange capacity. The ion exchange capacity was well described either by the Langmuir isotherm model or by the Freundlich isotherm model. The ammonium ion exchange capacity ($q_m$) of zeolite carrier can be calculated $11.744mg-{NH_4}^+/g$-carrier. The ion exchange capacity of manufactured zeolite carrier was showed a similar tendency as ion exchange capacity of powder-sized natural zeolite. Therefore, zeolite carrier can be used for increasing of nitrogen removal efficiency in the wastewater treatment plants.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 가을 학술발표회 발표논문집
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• pp.315-318
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• 2003

본 연구에서는 NaCl 용응법에 의해 fly ash로부터 합성된 swelling mica의 다양한 이온의 교환특성과 이온교환이 결정구조에 미치는 영향을 규명함으로서 swelling mica에 의한 유해 방사능 물질 및 중금속의 효과적인 제거제로서의 활용 가능성을 조사하고자 하였다. 1가 양이온이 흡착된 FA-swelling mica의 $d_{001}$/ peak의 강도는 흡착된 이온의 직경이 클수록 감소하는 경향을 나타내었으나, $d_{001}$/ value는 흡착된 이온의 직경과 뚜렷한 상관관계가 없었다. 또한 FA-swelling mica의 NH4 이온의 흡착량은 133 $cmol^{+}$/kg, K 이온은 127 $cmol^{+}$/kg, Li 이온은 23 $cmol^{+}$/kg으로서 방사성 물질과 중금속 이온에 비해 낮은 경향을 나타내었다. 2가 양이온이 흡착된 FA-swelling mica의 $d_{001}$/ peak 강도와 $d_{001}$/ value는 이온의 직경에 관계없이 비슷한 값을 나타내었으며 1가 양이온의 흡착에 비해 구조적 안정성이 높았다. Sr 및 Ba 이온의 흡착반응은 느리고 지속적으로 일어났으며 Ca와 Mg 같은 2가 양이온에 비해 선택성이 훨씬 높은 것으로 나타났다. 또한 Sr 및 Ba 이온과 같이 직경이 큰 방사성 원소들은 swelling mica의 층간에 흡착되어 결정구조가 부분적으로 붕괴됨으로서 이온을 비가역적으로 고정하는 특성을 나타내었다. Zn, Cu, Cd 및 Pb 등의 중금속 이온이 흡착된 FA-swelling mica의 $d_{001}$/ value는 12.70~12.80$\AA$으로서 매우 일정하였으며, 이온 흡착에 의한 층간 팽창정도는 이온의 크기뿐만 아니라 수화정도에 따라 상이하였다. FA-swelling mica의 중금속 이온의 흡착은 층간 붕괴에 의해 일어나는 것으로 판단되며, 선택성과 흡착능력은 층간 붕괴속도와 비례하는 경향을 나타내었다. 또한 FA-swelling mica의 중금속 이온의 선택성은 Pb>Cu>Cd$\geq$Zn 순으로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권3호
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• pp.344-350
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• 2004

본 연구는 혼합이온교환수지 캡슐이 수질 모니터링 도구로 활용가능한지를 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 수지의 질소$(NH_4\;^+-N,\;NO_3\;^--N)$와 인산$(PO_4\;^{3-}-P)$에 대한 물리적, 화학적 반응 특성을 구명하고, 현장적용시험을 수행하였다. 실험결과 유속이 증가함에 따라 수지의 이온 흡착량은 감소하였으며, 이온 종류에 따른 흡착량은 $NO_3\;^--N\;>\;NH_4\;^+-N\;>\;PO_4\;^{3-}-P$ 순으로 나타나 수지의 흡착 선택성과 일치하였다. 온도와 시간에 따른 이온의 농도 변화를 일차반응속도모델에 적용하였을 때, 반응비상수$({\kappa})$는 반응온도가 증가함에 따라 증가하였고, 이온의 농도가 증가함에 따라 증가하였다. 온도가 증가함에 따라 ${\Delta}H^{o\ddag}$값과 ${\Delta}G^{o\ddag}$값은 증가하였으나, $E_a$값과 ${\Delta}S^{o\ddag}$값은 감소하여 열역학 이론과 일치하였다. $E_a$는 $155.38{\sim}682.89\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}H^{o\ddag}$는 $153.03{\sim}680.54\;kJ{\cdot}mol^{-1},\;{\Delta}S^{o\ddag}$는 $525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1},\;K^{-1}\;{\Delta}G^{o\ddag}$는 $525.02{\sim}610.99\;J{\cdot}mol^{-1}$의 범위를 나타냈다. 현장적용시험에서 삽입시간과 수지흡착량의 관계는 Langmuir 형태를 따랐으며, 질소는 24시간 경과 후, 인산은 8시간 후에 의사평형에 도달하였다. 따라서 현장에서의 최대 삽입시간은 인산의 평형 도달시간과 하천 내 인산 농도에 의해 결정될 것으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 이온교환수지를 수질 중 질소와 인의 모니터링 도구로 활용할 수 있을 것으로 판단되며, 실제 현장에 활용하기 위해서는 온도, 유속, 삽입시간 등의 인자와 하천수 내 이온조성과의 상관관계에 대한 규명과 경험상수의 도출이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제27권5호
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• pp.361-367
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• 1983

이온 교환수지에 의한 국산모나자이트 중에 함유된 우라늄을 분리, 회수하기 위하여 강염기성 이온교환수지(Amberlite IRA-900)에 S$O_4^{2-}$ 및 P$O_4^{3-}$ 이온을 흡착시켜 황산우라닐착이온, 인산우라닐착이온 형태로 우라늄을 흡착시켜 적당한 용리액(HN$O_3$ : N$NH_4NO_3$)으로 우라늄을 분리 회수하는 실험을 하였다. 표준우라늄을 사용하였을 때 황산형수지에서 99.3%, 인산형수지에서 99.2%까지 회수하였으며 모자나이트를 황산분해한 모나자이트 황산분해용액 중의 희토류원소들을 제거한 용액을 사용하였을 때는 약 92%까지 회수하였다. 모나자이트 중에 함유된 인산이온의 방해가 없는 것으로 나타났다. 인산형수지에서 우라늄의 회수율이 51% 정도인 것으로 보아 모나자이트를 황산으로 분해하였을 때는 대부분의 우라늄은 황산우라닐착이온으로 된다는 사실도 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.971-976
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• 2008

현재 암모늄과 질산이온에 의한 수질 오염은 생태계에 있어 심각한 문제로 떠오르고 있다. 미생물에 의한 생물학적인 제거 공정은 질화 과정과 탈질 과정으로 구분되는데 암모늄이온은 질화 과정에 의해 질산염 이온으로 산화되고 질산염 이온은 다음 단계인 탈질 과정에서 질소 기체로 되어 제거 된다. 천연 제올라이트는 양이온 교환능이 뛰어나 암모늄이온($NH_4{^+}$)의 제거에 우수한 것으로 알려져 있지만 흡착만으로 암모늄과 질산이온($NO_3{^-}$)을 충분히 제거할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제올라이트와 미생물을 이용해 생물학적인 방법으로 암모늄과 질산이온을 동시에 제거하기 위한 실험을 수행하였다. 암모늄이온의 제거는 분말형 Beneficial bacteria(Savio, USA)의 종배양 단계를 거쳐 제올라이트가 충진된 컬럼과 진탕배양을 동시에 하였을 경우에 14시간 후에 완전히 제거되었고 질산이온은 제올라이트에 미생물을 자연 흡착시켜 컬럼 처리시 4시간 후에 100% 제거됨을 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권4호
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• pp.373-384
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• 2006

중수로 원전내 여러 계통으로 부터 발생된 폐수지내에는 $^{14}C$ 핵종이 다량 함유되어 있으며, Class A 및 C 폐기물로 분류되는 폐수지의 적정 처리 기술 개발을 위한 기초연구를 수행하였다. IRN-150 혼상 이온교환수지를 이용하여 비방사성 $HCO_3$ 이온과 양이온의 흡착 특성 및 탈차용액을 이용한 $HCO_3$ 이온의 제거 특성을 고찰하였다. IRN-150 수지의 $HCO_3$ 이온의 흡착능은 이론값에 근접한 11 mg-C/g-IRN-150을 나타내었고, $CS^+,\;CO_2^+,\;Na^+,\;NH_4^+$ 양이온의 흡착 친화도를 단일성분 및 복합성분 시스템을 이용하여 분석하였다. 여러 가지 탈착용액을 이용한 폐수지로부터 $HCO_3$ 이온의 제거 특성을 평가한 결과, $^{14}C$ 핵종을 전량 효과적으로 제거하기 위해서는 $NaNO_3,\;Na_3PO_3$ 보다도 $NH_4H_2PO_4$ 용액이 유리한 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.619-625
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• 2023

본 연구는 극초음속 비행체의 열부하로 인한 문제를 해결하기 위해 촉매의 Si/Al 비 최적화 및 니켈 이온교환을 통해 탄화수소 분해반응(흡열반응)의 성능 증진에 관한 연구를 수행하였다. 4 MPa, 550 ℃ 조건에서, Si/Al 비 최적화 및 니켈 이온교환으로 제조된 촉매는 열분해 대비 흡열성능이 약 10% 개선되었음을 확인하였다. 활성 변화에 대한 영향 인자를 확인하기 위하여 FT-IR, NH₃-TPD 분석을 수행하였으며, HZSM-5 촉매의 Si/Al 비가 산점 발달 및 촉매 활성에 밀접한 상관성이 있음을 관찰하였다. 또한, 니켈이 첨가된 촉매의 탄소 침적 억제 특성을 관찰하기 위해 TGA, O₂-TPO 분석을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4696-4703
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• 2011

본 연구에서는 메리필드펩타이드 수지가 치환된 테트라아자거대고리 화합물인 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane bonded Merrifield peptide resin(TDM)과 1,4,8,12-tetraazacyclopentadecane bonded Merrifield peptide resin(TPM)을 합성 하였다. 합성된 이온교환수지의 이온교환용량을 측정하였고, 또한 여러 농도의 염화암모늄용액에서 마그네슘이온의 분포계수를 측정하였다. 새롭게 합성한 테트라아자거대고리 화합물(TDM, TPM)을 가지고 컬럼크로마토그래피법을 이용하여 마그네슘 동위원소를 분리하고 그 효용성을 논의하였다.