• Corrosion Science and Technology
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• 제21권5호
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• pp.381-389
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• 2022

Cyclic Voltammetry and weight loss measurements were used to investigate corrosion prevention of tin in a 0.5M citric acid solution containing Anthocyanins extracted from grapes at various concentrations and temperatures. Results showed that the investigated chemicals, Anthocyanins extracted from grapes, performed well as tin corrosion inhibitors in 0.5M citric acid. Increasing the concentration of Anthocyanins increased their corrosion inhibition efficiencies. When the temperature dropped, their inhibition efficiencies, increased indicating that higher temperature tin dissolution predominated the adsorption of Anthocyanins at the surface of tin metal. When inhibitor concentrations were increased, their inhibition efficiencies were also increased. These results revealed that corrosion of tin metal was inhibited by a mixed type of adsorption on the metal surface. The adsorption isotherm of Langmuir governed the adsorption of Anthocyanins. Thermodynamic parameters such as the enthalpy of adsorption, the entropy of adsorption, and Gibbs free energy and kinetic parameters such as activation energy, enthalpy of activation, and entropy of activation were computed and discussed in this study.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권3호
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• pp.458-465
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• 2020

활성탄에 의한 acid fuchsin (AF) 염료의 흡착에 대한 등온선, 동력학 및 열역학적 특성치를 흡착제의 양, pH, 초기 농도, 접촉시간 및 온도를 변수로 하여 수행하였다. 활성탄을 사용한 AF의 흡착에 대한 pH의 영향은 산성(pH 8)에서 흡착백분율이 높은 욕조 현상을 나타냈다. 등온흡착 데이터는 Freundlich, Langmuir, Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 맞춰 보았다. Freundlich 식이 가장 높은 일치도를 나타냈으며, 흡착메카니즘이 다분자층 흡착임을 알았다. 흡착용량은 온도증가와 함께 증가하였다. Freundlich의 분리계수는 이 흡착공정이 적합한 처리공정임을 나타냈다. Dubinin-Radushkevich 등온흡착식에 의해 평가된 흡착 에너지는 활성탄에 의한 AF의 흡착이 물리 흡착임을 확인시켰다. 흡착동력학은 유사이차반응속도식에 잘 맞았다. 입자내 확산 모델에 의해 흡착점에서의 표면 확산이 율속단계로 평가되었다. 흡착공정의 활성화 에너지와 엔탈피 변화는 각각 21.19 kJ/mol, 23.05 kJ/mol 이었다. Gibbs 자유 에너지 변화는 흡착반응이 온도가 높아질수록 자발성이 더 진다는 것을 알려주었다. 양의 엔트로피는 이공정이 비가역적이라는 것을 나타냈다. 등량 흡착열은 본질덕으로 물리흡착임을 나타냈다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.632-638
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• 2014

입상활성탄을 사용하여 new fuchsin 염료를 흡착하는데 필요한 흡착등온선과 흡착동역학 및 열역학 파라미터들에 대하여 조사하였다. 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 가장 잘 맞았으며, 등온흡착평형관계로부터 Langmuir 식과 Freundlich 식의 분리계수를 평가한 결과, 분리계수값이 각각 $R_L$ = 0.023, 1/n=0.198로 입상활성탄에 의한 new fuchsin 염료의 흡착조작이 유효한 처리방법이 될 수 있음을 알았다. Dubinin-Radushkevich 식으로 구한 흡착에너지값(E = 0.002 kJ/mol)과 Temkin 식으로부터 구한 흡착열상수값(B = 1.920 J/mol)으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착공정에 대한 동력학적 해석을 통해 흡착반응은 유사이차반응속도식이 유사일차반응속도식과 비교하여 일치도가 높은 것으로 나타났으며, 입자 내 확산이 흡착공정의 지배단계이었다. 열역학적 해석을 통해 평가된 엔탈피 변화값(92.49 kJ/mol)과 활성화에너지값(11.79 kJ/mol)으로부터 흡착공정이 흡열반응으로 진행되었다. 또한, 엔트로피 변화값이 313.7 J/mol K로 흡착공정의 무질서도가 증가하였다. 온도가 올라갈수록 자유에너지값이 감소하는 것은 활성탄에 대한 new fuchsin 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 높아지는 것으로 판단되었다.

• 한국재료학회지
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• 제27권3호
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• pp.127-131
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• 2017

Isosteric heat of hydrogen adsorption is one of the most important parameters required to describe solid-state hydrogen storage systems. Typically, it is calculated from adsorption isotherms measured at 77K (liquid N2) and 87K (liquid Ar). This simple calculation, however, results in a high degree of uncertainty due to the small temperature range. Therefore, the original Sievert type setup is upgraded using a heating and cooling device to regulate the wide sample temperature. This upgraded setup allows a wide temperature range for isotherms (77K ~ 117K) providing a minimized uncertainty (error) of measurement for adsorption enthalpy calculation and yielding reliable results. To this end, we measure the isosteric heats of hydrogen adsorption of two prototypical samples: activated carbon and metal-organic frameworks (e.g. MIL-53), and compared the small temperature range (77~87K) to the wide one (77K ~ 117K).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권2호
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• pp.218-222
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• 1998

Removal of Cd(Ⅱ), Zn(Ⅱ) and Cu(Ⅱ) from aqueous solutions using the adsorption process on magadiite has been investigated. It was found that the removal percentage of metal cations at equilibrium increases with increasing temperature, and follows the order of Cd(Ⅱ) > Cu(Ⅱ) > Zn(Ⅱ). Equilibrium modeling of adsorption showed that the adsorptions of Cd(Ⅱ), Cu(Ⅱ), and Zn(Ⅱ) were fitted to Langmuir isotherm. Kinetic modeling of the adsorption showed that first order reversible kinetic model fitted to experimental data. From kinetic model and equilibrium data, the overall rate constant (k) and the equilibrium constant (K) for the adsorption process were calculated. The overall rates of adsorption of metal ions follow the order of Cd(Ⅱ) > Cu(Ⅱ) > Zn(Ⅱ). From the results of thermodynamic analysis, standard Gibbs free energy (ΔG°), standard enthalpy (ΔH°), and standard entropy (ΔS°) of adsorption process were calculated.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제20권3호
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• pp.215-220
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• 2015

The moisture sorption isotherms of vacuum-dried edible green alga (Capsosiphon fulvescens) powders were determined at 25, 35, and $45^{\circ}C$ and water activity ($a_w$) in the range of 0.11~0.94. An inversion effect of temperature was found at high water activity (>0.75). Various mathematical models were fitted to the experimental data, and Brunauer, Emmett, and Teller model was found to be the most suitable model describing the relationship between equilibrium moisture content and water activity (<0.45). Henderson model could also provide excellent agreement between the experimental and predicted values despite of the intersection point. Net isosteric heat of adsorption decreased from 15.77 to 9.08 kJ/mol with an increase in equilibrium moisture content from 0.055 to $0.090kg\;H_2O/kg$ solids. The isokinetic temperature ($T_{\beta}$) was 434.79 K, at which all the adsorption reactions took place at the same rate. The enthalpy-entropy compensation suggested that the mechanism of the adsorption process was shown to be enthalpy-driven.

• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.536-545
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• 2019

An experiment was conducted to evaluate the adsorptive removal of Pb(II) from an aqueous solution using a mixture of spent coffee grounds and chitosan on beads (CC-beads). Various parameters affecting the adsorption process of Pb(II) using CC-beads were investigated. Based on the experimental data, the adsorption kinetics and adsorption isotherms were analyzed for their adsorption rate, maximum adsorption capacity, adsorption energy and adsorption strength. Moreover, the entropy, enthalpy and free energy were also calculated by thermodynamic analysis. According to the FT-IR analysis, a CC-bead has a very suitable structure for easy heavy metal adsorption. The process of adsorbing Pb(II) using CC-beads was suitable for pseudo-second order kinetic and Langmuir model, with a maximum adsorption capacity of 163.51 (mg/g). The adsorption of Pb(II) using CC-beads was closer to chemical adsorption than physical adsorption. In addition, the adsorption of Pb(II) on CC-beads was exothermic and spontaneous in nature. CC-beads are economical because they are inexpensive and also the waste can be recycled, which is very significant in terms of the continuous circulation of resources. Thus, CC-beads can compete with other adsorbents.

• Corrosion Science and Technology
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• 제5권5호
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• pp.160-167
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• 2006

S-Acetyl Isothiourea Acetate (S-AITA) was synthesized in the laboratory and this influence on the inhibition of corrosion of mild steel in 1.11 N hydrochloric and 1.12 N sulphuric acids was investigated by weight loss and potentiostatic polarization techniques at 303K, 353K and 403K. These results were confirmed by the impedance technique. The inhibition efficiency increased with increase in concentration of inhibitor and decreased with rise in temperature from 303K to 403K. The maximum inhibition efficiency of S-AITA was found to be 99.95% (0.5% of S-AITA) at 303K in sulphuric acid. The adsorption of this compound on the mild steel surface from the acids has been found to obey Temkin's adsorption isotherm. The potentiostatic polarization results revealed that S-AITA was a mixed type inhibitor. Some thermodynamic parameters i.e., activation energy (Ea), free energy of adsorption (${\Delta}G_{ads}$), enthalpy of adsorption (${\Delta}H$) and entropy of adsorption (${\Delta}S$) were also calculated from weight loss data.

• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.679-686
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• 2019

수용액으로부터 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착 평형, 동역학 및 열역학적 특성을 초기농도, 접촉시간과 온도를 흡착변수로 하여 조사하였다. 아닐린 블루의 등온흡착은 Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 모델을 통해 해석하였다. Langmuir 모델이 다른 모델들 보다 등온 데이터에 더 잘 맞았다. 평가된 Langmuir 분리계수($R_L=0.036{\sim}0.068$)는 활성탄에 의한 아닐린 블루의 흡착 공정이 효과적인 처리방법이 될 수 있음을 나타냈다. 흡착속도상수는 유사일차속도 모델, 유사이차속도 모델 및 입자내 확산 모델에 적용하여 구하였다. 활성탄에 대한 아닐린 블루의 흡착속도실험 결과는 유사이차 반응속도식에 잘 따랐다. 흡착 메카니즘은 입자내 확산 모델에 의해 경막 확산과 입자내 확산의 두 단계로 평가되었다. 흡착공정에 대한 깁스 자유에너지, 엔탈피 및 엔트로피 변화와 같은 열역학 파라미터들이 평가되었다. 엔탈피 변화(48.49 kJ/mol)은 흡착공정이 물리흡착이고 흡열반응임을 알려주었다. 깁스 자유 에너지는 온도가 올라갈수록 감소하였기 때문에 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자발성이 더 높아졌다. 등량흡착열은 흡착제 표면의 에너지 불균일성 때문에 흡착제와 흡착질 사이에 상호작용이 있음을 나타내었다.