• 환경위생공학
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• 제14권1호
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• pp.42-53
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• 1999

A study on the synthesis of zeolite from coal fly ash from power plant was carried out to reduce environmental problems and reuse industrial waste. The synthesized zeolite was proved to be Zeolite 4A type by means of the XRD and SEM analysis, and then the synthesized zeolite was used as an absorbent to remove the $NH_4^+$ ions in the wastewater and water. In the ion exchange of single $NH_4^+$ ions by the natural zeolite and the synthesized zeolite, the ion exchange reached equilibrium within 10 min. and 1hr, respectively. The amount of ion exchanged $NH_4^+$ to the unit weight of natural zeolite and zeolite 4A were 1.09 and 3.54 meq/g respectively, and the amount of $NH_4$ ion exchanged by the synthesized zeolite was higher than by the natural zeolite. The ion exchange kinetics fitted very well to the Feundlich and Langmuir isotherm. The effects of coexisting cations on the ion-exchange properties of zeolites were studied in order to apply them to water treatment. In the bisolute-system of the $NH_4^+-K^+$ and $NH_4^+-Na^+$ systems, the ion exchange capacity was smaller than the single $NH_4^+$ ion system. The effects of coexisting cations on the ion exchange system by the natural zeolite and the synthesized zeolite were found to be $K^+>Na^+$ and $Na^+>K^+>>Mg^{2+}>Ca^{2+}$, respectively.

• 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.

• 공업화학
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• 제22권3호
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• pp.255-260
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• 2011

$K^{+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina pellet를 이온교환 매체인 ammonium nitrate 수용액과 용융염으로 각각 이온교환하여, 고온형 PEMFC 전해질로 기대되는 무기소재인 $NH_4{^+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina를 제조하였다. 고압반응기의 실험조건으로 온도는 130, 150, 170, $200^{\circ}C$ 에서, 시간은 2 h 간격으로 2 h에서 8 h까지 수열반응을 실시하였으며 이 때의 수용액의 농도는 5 M과 10 M을 사용하였다. 또한 $200^{\circ}C$의 가열기 위에서 ammonium nitrate를 완전히 녹여 용융염 상태의 ammonium nitrate를 이용하여 2 h 간격으로 2 h에서 8 h까지 이온교환을 실시하였다. 이온교환반응의 반복횟수에 따른 영향을 알아보기 위하여 재이온교환반응을 3차까지 반복해서 실험하였다. 이후 이온교환 된 $NH_4{^+}-{\beta}^{{\prime}{\prime}}$-alumina 구조체의 상 안정성, 이온교환율을 각각 X선 회절기(Rigaku Rint 2000, Japan)와 ICP-AES (Spectro, Modular EOP)를 사용하여 분석하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제15권5호
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• pp.341-346
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• 1994

The frameworks of $(Cu(NH_3)_3OH^+)_x(NH_4^+)_{12-x}-A{\cdot} zH_2O$ which were prepared by the ion-exchange of zeolite A with ammoniac cupric nitrate solution are more stable than those of $Cu_xNa_{12-2x} -A$ obtained by the ion exchange with aqueous cupric nitrate solution are more stable than those of $Cu_xNa_{12-2x} -A$ obtained by the ion exchange with aqueous cupric nitrate solution. An energetic calculation was made on the relatively stable $(CuOH^+)_2(NH_4^+)_{10}-A{\cdot} 2H_2O$ prepared by the partial evacuation of $(Cu(NH_3)_3OH^+)_2(NH_4^+)_{10}-A{\cdot} zH_2O$. The mean stabilization energies of water, OH-, and $NH_4^+$ ions are -30.23 kcal/mol, -60.24 kcal/mol, and -16.65 kcal/mol, respectively. The results of calculation were discussed in terms of framework stability. The $(Cu(NH_3)_3OH^+)_2(NH_4^+)_{10}-A{\cdot} zH_2O$ zeolite shows two step deammoniation reactions. The first deammoniation around 210 $^{\circ}$C (third DSC peak) was attributed to the decomposition of $[Cu(NH_3)_3OH^+]$ ion and the second one around 380 $^{\circ}$C (fourth DSC peak) was ascribed to the decomposition of $NH_4^+$ ion. The activation energies of the first and second deammoniation reactions were 99.75 kJ/mol and 176.57 kJ/mol, respectively.

• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.533-544
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• 2021

전자 및 화학 산업의 초순수 생산 및 원자력 발전소의 부식 제어를 위해 이온교환 수지탑의 성능 파악이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 4종의 H 및 ETAH 형 양이온 교환수지가 채워진 양이온 및 혼상 이온교환수지탑에 미량의 NaCl를 포함하는 에탄올아민(ETA) 및 암모니아(NH₃) 용액을 주입하여 양이온 파과특성을 조사하였다. 조사 결과, 주성분인 ETAH⁺ 및 NH₄⁺와 달리, 미량성분인 Na⁺는 (이론적교환용량의 3배 이상) 시험기간 동안 수지탑 출구에서 파과 및 오버슈팅 현상이 나타나지 않았다. H형 수지탑의 파과현상은 ETAH⁺ 및 NH₄⁺가 순서대로 일어났고, 오버슈팅은 NH₄⁺가 파과할때 ETAH⁺에 대해서 발생했다. 파과영역의 너비로 결정되는 상대적 선택도는 NH₄⁺가 ETAH⁺보다 최대 51.5 % 더 높았다. 유입수 Na⁺ 농도가 높을수록, 선택도는 감소하고 오버슈팅 현상은 증가하였다. 이온교환 수지의 고유 특성을 개선하여 감소시킬 수 있는 Na⁺ 누출은, ETAH형에서 높았고 4종의 양이온수지에 대해 동일하지 않은 것으로 조사되었다.

• 대한화학회지
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• 제33권2호
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• pp.232-237
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• 1989

$NH_4^+,\;Zn^{2+}$ 및 $Al^{3+}$ 를 retining이온으로 치환시킨 양이온 교환수지관에 희토류를 직접 흡착시키거나 EDTA와 착물을 만들어 흡착시킨 후 0.0269M EDTA로 용리하여 각 분액에 포함된 화학종을 분석하여 이온교환 mechanism을 규명하였다. $Zn^{2+}$나 $Al^{3+}$으로 치환된 수지층에 희토류-EDTA 착물을 흡착시키면 retaining 이온과 EDTA가 착물을 형성하고 유리된 희토류가 수지에 흡착된 후 용리액인 EDTA 용액을 가하면 수지에 흡착되었던 희토류가 EDTA와 착물을 이루어 교환반응을 통해 용리된다. $NH_4^+$형 수지관에 희토류-EDTA 착물을 가하면 retaining 이온인 $NH_4^+$가 EDTA와 착물을 형성하지 못하므로 음의 전하를 띤 희토류-EDTA 화학종이 수지에 흡착되지 못하고 40ml이내에서 유출되었다. $Zn^{2+}$과 $Al^{3+}$형 수지관에 희토류 이온을 흡착시키면 희토류는 수지에 흡착되고 $Zn^{2+}$과 $Al^{3+}$이 유리된다.수지에 흡착된 희토류는 용리액인 EDTA용액과 반응하여 희토류-EDTA 착물을 이루어 교환반응을 하며 용리된다. $NH_4^+$형 수지관에 희토류 이온을 흡착시키면 희토류가 $NH_4^+$와 치환되어 흡착되어 EDTA를 가하면 희토류-EDTA 착물이 형성되어 교환반응 없이 그대로 유출되어 희토류가 빨리 용출된다. 이때에는 희토류 이외의 금속이 용출되지 않기 때문에 희토류의 분리에 대단히 유리하다. $Zn^{2+}$과 $Al^{3+}$으로 치환시킨 수지에서는 각 용출액의 pH는 용리액의 pH에 비해 대단히 감소하였다. 그 이유는 금속이온이 EDTA와 착물을 이룰때 EDTA에서 수소이온이 유리되기 때문이었다.

• 한국산림과학회지
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• 제79권3호
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• pp.285-289
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• 1990

산림토양내(山林土壤內) N 양료화(養料化)와 질산화(窒酸化)를 구명(究明)하기 위하여 최근(最近) 많이 사용하고 있는 ion 교환 (交換) 수지(樹脂) (Ion Exchange Resin : IER)의 방법(方法)을 구명(究明)하고 실험실(實驗室)과 토양(土壤)에 묻었던 IER의 재사용(再使用) 여부를 판단(判斷)하기 위하여 흡수율(吸收率)을 분석(分析)하였다. IER 20g을 나이론 스타킹에 넣고 무처리구, 2M NaCl에 진탕한 후 물에 씻은 처리구(處理區)(2M NaCl구(區), 4M NaCl에 진탕한 처리구(處理區)로서 N 흡수율(吸收率)을 분석(分析)한 결과(結果) 2M NaCl구(區)의 IER은 $NH_4$ 및 $NO_3$를 각각(各各) 70, 60% 흡수(吸收)하여 가장 높은 결과를 보였고 4M NaCl구(區)는 40%정도의 흡수율(吸收率)을 나타냈다. 무처리(無處理) IER은 $NO_3$ 흡수율에서 2M NaCl구(區)와 비슷하였으나 $NH_4$는 낮은 N 농도에서 과대치를 나타냈다. 재사용(再使用)한 IER의 흡수율은 60~80%로서 일정한 흡수율을 나타내지 않았지만 전처리(前處理)로서, 흡수율(吸收率)을 구명(究明)하여 N 농도별로 각각(各各) 흡수율(吸收率)을 적용하면 재사용이 가능할 것으로 판단(判斷)된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제18권2호
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• pp.91-98
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• 1981

Synthetic zeolite A was prerared from domestic Hadong kaolin with sodium hydroxide solution and their ion exchange isotherms of $K^+$, $NH^{4+}$, $Li^+$ and $Ag^+$ ion were presented. The optimum reaction conditions for synthetic zeolite A from calcinated kaolin were 2 fold excess of 2N sodium hydroxide solution, 10$0^{\circ}C$ and 8 hours. It was observed that before the crystallization of zeolite A the samples reacted with sodium hydroxide solution had rather higher ion exchange capacities than zeolite A. The $K^+$-$Na^+$ and $Ag^+$$Na^+$ ion exchange isotherms were signoidal. The initial selectivity series was in the order $Ag^+$$K^+$>$Na^+$>$NH_4$>$Li^+$. Between approximately 33 and 67% replacement of soium ions the selectivity series became $Na^>$ and above 67% became $Ag^+$>$K^+$. Evidence were also presented to demonstrate that 8 out of 12 sodium ions per pseudo unit cell were not easily replaceable by lithium ions and 4 out of 12 not easily replaceable by ammonium ions.

• 대한화학회지
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• 제8권2호
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• pp.39-42
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• 1964

As the bromination method with $Br_2^{82}$ for the synthesis of 5-bromouracil-$Br^{82}$ gave products with considerable impurities, e. g. uracil etc. an attempt to produce pure one by isotopic exchange method was performed. Bromide-82 ion such as $NH_4Br^{82}$ or $HBr^{82}$ undergoes no isotopic exchange with 5-bromouracil-Br. However, isotopic exchange between $NH_4Br^{82}$ and $Br_2$, and between $Br_2^{82}$ and 5-bromouracil-Br were too fast to determine the rate. The result indicated that this method can be used in the production of pure 5-bromouracil-$Br^{82}$. It was also found that the use of reducing agent to maintain $Br^{82}$ as bromide form was unnecessary on $NH_4Br^{82}$ production from reactor.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권3호
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• pp.218-226
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• 1995

복숭아 묘목으로 부터 채취한 근권 및 그 주변 토양을 이용하여 $NH_4-K$와 $NH_4-Ca$ 치환 현상을 조사하였으며 이 결과를 토양중 암모니움 등 양이온의 이동과 분포의 모델화에 적용할 수 있는 치환식을 찾고자 했다. 토양시료를 $NH_4Cl$, KCl과 $CaCl_2$ 용액으로 평형에 도달시킨 후 $Sr(NO_3)_2$ 용액으로 추출하여 평형상태에서의 치환태 양이온 조성을 구하였다. Vanselow, Gapon 그리고 kerr의 식은 $NH_4-K$와 $NH_4-Ca$ 치환 현상을 적절히 기술할 수 없었으나 치환태 양이온 농도에 임의의 지수를 갖는 다음과 같은 경험식이 매우 적절한 것으로 나타났다. ${\frac{\alpha_i^m}{a_j^n}}=K{\frac{(iX)^{mPi}}{(jX)^{nPj}}}$ 이 식에서 ${\alpha}i$와 ${\alpha}j$는 원자가가 m과 n인 양이온 i 및 j의 용액 중 activity이며(iX)와 (jX)는 치환태양이온 i와 j의 농도이다. 치환태 양이온의 농도 단위로는 몰 분율 또는 당량 분율을 사용할 수 있다. 임의상수 $P_i$와 $P_j$ 그리고 분배상수 K는 이 식의 대수형을 이용하여 다중 회귀 방법으로 구할 수 있다.