• 제목/요약/키워드: breakthrough behavior

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파과분석(Breakthrough behavior) 비교에 의한 난백으로부터 라이소자임 크로마토그래피 분리 최적화 (Optimization of Chromatographic Separation of Lysozyme from Homogenate of Hen Egg White by Comparison of Breakthrough Behavior)

  • 김원경;정봉현
    • KSBB Journal
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    • 제14권3호
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    • pp.279-283
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    • 1999
  • 본 연구에서는 난백에 포함된 라이소자임의 컬럼 크로마토그래피에서의 breakthrough behavior 실험을 통해 최적 크로마토그래피 분리조건을 결정하였다. 다양한 양이온 교환수지의 라이소자임 breakthrough behavior를 비교한 결과 Cellufine C-200(Amicon, USA)이 라이소자임 흡착에 가장 우수한 성능을 보였다. Cellufine C-200 수지에서 이온강도, pH, 선속도 등이 난백 라이소자임의 breakthrough behavior에 미치는 영향을 비교한 결과 conductivity 2.75 mS/cm, pH 7, 선속도 0.635cm/min의 최적 조건을 얻었다. 본 최적조건에서 prep 규모 컬럼 크로마토그래퍼를 이용 난백으로부터 라이소자임을 분리하였다. 정제된 라이소자임과 Sigma 라이소자임의 specific activity는 비슷하였으며 SDS-PAGE 분석 결과 본 연구에서 정제된 라이소자임이 Sigma 라이소자임보다 impurity 단백질들을 적게 포함하고 있음을 확인하였다.

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흡착탑에서 벤젠과 톨루엔의 파괴거동 (Breakthrough Behavior of Benzene and Toluene in Adsorption Bed)

  • 강성원;민병훈;서성섭
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.83-88
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    • 2000
  • The VOCs(Volatile Organic Compounds) is one of the major cause for the atmosphere pollution. Breakthrough behavior of benzene and toluene in adsorption bed packed with activated carbon was experimentally studied. Composition and temperature of the gas flowing in the bed was measured and breakthrough curves for each component was obtained. Breakthrough time of benzene was earlier than that of toluene due to relatively weak adsorptivity. The relationship between breakthrough time and flow rate was obtained. The shape of temperature change with time was dependent on the position in the bed. Temperature changed faster and sharper in the inlet than in the outlet. It was noted that breakthrough behavior could be affected by the heat transfer properties.

Breakthrough modeling of furfural sorption behavior in a bagasse fly ash packed bed

  • Singh, Saurabh;Srivastava, Vimal Chandra;Goyal, Akash;Mall, Indra Deo
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권1호
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    • pp.104-113
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    • 2020
  • Adsorptive breakthrough modelling is essential for design of a sorption packed bed. In this work, breakthrough modelling of the furfural uptake in bagasse fly ash (BFA) packed bed has been performed. Effect of various parameters like bed height (Z = 15-60 cm), flow rate (Q = 0.02-0.04 L/min) and initial furfural concentration (Co = 50-200 mg/L) on the breakthrough curve of furfural sorption in a BFA packed bed have been studied. Enhanced breakthrough performance was observed for the higher value of Z, and lower values of Co and Q. For Co = 100 mg/L, packed bed operated at Q = 0.03 L/min and Z = 60 cm was found to have lowest adsorbent utilization rate of 5.61 g/L with highest breakthrough volume of 14.67 L. Bed depth service time and Thomas models well represented the experimental data points under all experimental conditions. It can be concluded that BFA can be utilized efficiently in continuous system for the removal of furfural. Overall, more than 99% of furfural was adsorbed in BFA packed bed at experimental conditions.

A simple and rapid approach to modeling chromium breakthrough in fixed bed adsorber

  • Chu, Khim Hoong
    • Advances in environmental research
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    • 제7권1호
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    • pp.29-37
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    • 2018
  • A simple mathematical model for predicting fixed bed adsorption dynamics is described. The model is characterized by a linear adsorption isotherm and a linear driving force expression for mass transfer. Its analytic solution can be approximated with an algebraic equation in closed form which is easily evaluated by spreadsheet computation. To demonstrate one application of the fixed bed model, a previously published adsorption system is used as a case study in this work. The adsorption system examined here describes chromium breakthrough in a fixed bed adsorber packed with imidazole functionalized adsorbent particles and is characterized by a nonlinear adsorption isotherm. However, the equilibrium behavior of the fixed bed adsorber is in essence governed by a linear adsorption isotherm due to the use of a low influent chromium concentration. It is shown that chromium breakthrough is predicted reasonably well by the fixed bed model. The model's parameters can be easily extracted from independent batch experiments. The proposed modeling approach is very simple and rapid, and only Excel is used for computation.

오염된 토양층내의 중금속 이동 특성 (Transport Characteristic of Heavy Metals in Contaminated Soil)

  • 조재범;현재혁;정진홍;김원석
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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    • pp.236-239
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    • 1998
  • This research was performed to check the transport characteristics of heavy metals in contaminated soil, that is, the influence of humic acid and phosphate on transport characteristics of heavy metals was studied. From the results of column mode experiments about heavy metal behavior, the order time to reach breakthrough and equilibrium was soil + humic acid( 20g ) > soil + humic acid ( 5 g ) > soil without Humic acid addition > soil+humic acid( 50g ). It is because the dissolved organic carbon content increased as the soil organic matter content increased. As the phosphate increased, so did the time to reach breakthrough and equilibrium. The order of time was soil + phosphate( 50 mg ) > soil + phosphate( 20 mg ) > soil . phosphate( 10 mg ) > soil without phosphate addition. It is because the phosphate ion worked as alkalinity donor and the calcium ion co-injected worked as the accelerator of coprecipitation of heavy metals.

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NAPL-물 계면에서 Langmuir형 흡착특성을 보이는 계면추적자(CPC)의 다공성 균질매질내 유동특성 (Transport behavior of a surfactant tracer(CPC) with Langmuir type adsorption isotherm on NAPL-water interface in a homogeneous porous medium)

  • 김헌기;문희수;이상훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권2호
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    • pp.3-13
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    • 2001
  • 피흡착체에 대하여 곡선형 흡착등온곡선을 가지는 흡착체가 토양내 수용액상에서 이동할 때 직선형 흡착등온곡선을 가지는 흡착체와 다른 유동특성을 보인다는 사실은 널리 알려져 있다. 그러나 실험적으로 이와 같은 특성이 정밀하게 연구된 바는 그리 많지 않으며 특히 NAPLS(Non-Aqueous Phase Liquids)로서 오염된 지역의 NAPLs의 양과 미시적인 분포를 알아내기 위하여 사용되는 수리지질학적 추적자 기법에 대하여는 거의 실험된 바가 없다. 본 연구는 NAPL과 수용액간의 비계면적을 측정하기 위하여 사용되는 양이온계 계면활성제 (계면추적자), cetylpyridinium chloride (CPC)가 미세한 유리구슬로 충진된 스테인레스 컬럼내부를 통과하며 보이는 파과특성을 분석하였다. 유리구슬의 평균직경은 110$\mu\textrm{m}$였으며, 구슬의 표면은 n-decane의 얇은 막으로서 도포되어 있다. CPC는 유동하며 n-decane과 수용액의 계면에 흡착하게 되며, 실험결과 전형적인 Langmuir type의 흡착 특성을 보이는 것으로 나타났다. 앞부분과 뒷부분의 파과곡선은 각기 현저히 다른 양상을 보이며 이는 흡착등온곡선의 비직선적인 성격때문인 것으로 풀이된다. 또한 CPC의 지체상수는 CPC의 농도와 밀접한 함수관계가 있는 것으로 풀이된다. 또한 CPC의 지체상수는 CPC의 농도와 밀접한 함수관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 컬럼에 투입되는 CPC가 pulse input일 때의 지체상수는 pulse input의 파과곡선상 나타나는 최대농도를 input농도로서 사용한 step input시의 지체상수와 일치하였다. 이 결과는 수리지질학적 특성치를 알아내기 위하여 최근 들어 활발히 개발되고 있는 추적자 기법을 적용하는데 있어서 일반적으로 통용되는 가정을 실험적으로 증명하였다는 데 그 의의가 있다.

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심리학 및 행동생물학적 연구에서 동물 로봇의 활용과 전망 (Perspectives on the Use of Robots in Etho-experimental Approaches to Animal Behavior)

  • 최준식
    • 로봇학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.86-92
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    • 2022
  • Utilization of small robots in psychology and biology provides a new breakthrough in understanding the neurobiological mechanisms of various animal behavior. The expansion of robot use in animal research is partly due to increased availability of economically plausible mobile robots and also due to the current shift in animal research toward more ecologically valid experiments. Ground-breaking experimental findings are expected when the behavioral variables are manipulated in more natural situations. In addition, the results from laboratory could be generalized more easily with added ecological validity. The current paper attempts to review a wide range of applications of animal robots used to study animal behavior and to highlight major advantages and limitations. In particular, this review focuses more on the psychological impact of animal robots than engineering details about their structure and operation. Finally, this review will provide some practical considerations when employing robots in animal experiments.

키토산 비드에 의한 중금속 이온의 고정층 흡착에 관한 연구 (A Study on the Fixed-bed Adsorption of Heavy Metal Ions over Chitosan Bead)

  • 정경환
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.166-172
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    • 1999
  • 폐수중 중금속 이온을 제거하기 위한 방법으로 키토산 비드에 의한 금속 이온의 고정층 흡착 특성을 조사하였다. 게껍질로부터 키틴을 추출하고 이를 탈아세틸화 반응시켜 키토산을 제조하였다. 키토산은 비드로 만들어 중금속 흡착제로 사용하였다. 키토산 비드에 대한 $Cu^{2+}$, $Co^{2+}$, $Ni^{2+}$ 이온의 단성분 평형 흡착 실험 결과로부터 Freundlich와 Langmuir 흡착등온식을 결정하였다. 흡착등온식에 의하면 키토산 비드에 대한 중금속 이온의 흡착 세기는 $Cu^{2+}$>$Co^{2+}$>$Ni^{2+}$의 순서로 나타났다. 키토산 비드에 대한 중금속 이온의 단성분 또는 다성분계 고정층 흡착 실험으로부터 흡착 파과곡선을 구하였다. 단성분 흡착등온식으로 다성분 흡착 평형을 예측할 수 있는 IAS (ideal adsorbed solution) 이론을 적용하여 LDFA (linear driving force approximation)에 의한 고정층 흡착 모델식을 수치해 기법으로 모사하여 실험결과와 비교하였다. LDFA에 의한 모델식을 적용한 결과 키토산 비드에 대한 중금속 이온의 단성분 및 다성분계 고정층 흡착거동을 잘 모사할 수 있었다.

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불포화 토양에서 유동하는 가스상 Volatile Organic Compounds의 출현곡선에 대한 고차 Temporal Moment의 분석 (Analysis of Higher Temporal Moments for Breakthrough Curves of Volatile Organic Compounds in Unsaturated Soil)

  • 김헌기
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권6호
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    • pp.60-69
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    • 2007
  • 토양에서 휘발성 유기화합물(VOC, volatile organic compound)의 유동특성을 이해하는 것은 오염물질의 확산을 예측하고 오염의 정도를 평가하며 대책을 수립하는 데 있어서 매우 중요하다. 토양과 같은 다공성매질에서 유동하는 물질의 출현곡선에 대한 모멘트의 분석을 통하여 화학물질의 유동속도, 플룸의 폭 및 비대칭정도를 평가할 수 있다. 본 연구에서는 실험실 규모의 토양 컬럼실험을 사용하여 VOC의 가스상 유동실험을 실시하였으며, 모두 네 가지의 VOC에 대하여 포화도(water saturation)범위 0.04-0.46에서 출현곡선을 측정하였다. 또한 포화도 0.21에서 열한가지의 VOC에 대하여 출현곡선을 측정하였다. 측정된 출현곡선의 중심 2차(central second)및 중심 3차(central third)모멘트는 포화도와 1차 모멘트(또는 지체상수)와 비교 분석되었다. VOC 출현곡선의 모멘트분석 결과 2차 및 3차 모멘트는 1차 모멘트의 2.23제곱 및 3.16제곱 함수로서 증가하였으며, 3차 모멘트가 2차 모멘트에 대하여 보다 민감하게 반응하였다. 이는 VOC가 토양가스상에서 이동할 때, 지체상수에 비례하여 가스 플룸의 폭과 비대칭성이 증가한다는 사실을 나타낸다.

A Chelating Resin Containing 2-(2-Thiazolylazo)-5-dimethylaminophenol as the Functional Group: Synthesis and Sorption Behavior for Some Trace Metal Ions

  • Lee, Won;Lee, Si-Eun;Kim, Mi-Kyoung;Lee, Chang-Heon;Kim, Young-Sang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권8호
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    • pp.1067-1072
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    • 2002
  • A new polystyrene-divinylbenzene resin containing 2-(2-thiazolylazo)-5-dimethylamino-phenol (TAM) functional groups has been synthesized and its sorption behavior for nineteen metal ions, including Zr(Ⅳ),Hf(Ⅳ) and U(Ⅵ) has been investigated by batch and column methods. The chelating resin showed high sorption affinity for Zr(Ⅳ) at pH 1-5 and U(Ⅵ) at pH 4. Some parameters affecting the sorption of the metal ions have been detailed. The breakthrough and overall capacities were measured under optimized conditions. The overall capacities of Zr(Ⅳ), Th(Ⅳ) and U(Ⅵ), which showed higher than the other metal ions, were 0.90,0.84 and 0.80 mmol/g, respectively. The elution order of metal ions at pH 4 was evaluated as Zr(Ⅳ) > Th(Ⅳ) > U(Ⅵ) > Cu(Ⅱ) > Hf(Ⅳ) > W(Ⅵ) > Mo(Ⅵ) > In(Ⅲ) > Sn(Ⅳ) > Cr(Ⅲ) > V(Ⅴ) > Fe(Ⅲ). Quantitative recovery of most metal ions except Zr(Ⅳ) was achieved using 2M HNO3. Desorption and recovery of Zr(Ⅳ) was successfully performed with 2 M HClO4 and 2 M HCl.