• 제목/요약/키워드: chemical equilibrium

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농후 연소 추진제의 Soot 생성 특성에 관한 연구 (Study of Soot Formation in Fuel Rich Combustion)

  • 유정민;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.143-147
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    • 2007
  • 케로신과 디젤은 단일 구성물이 아닌 여러 가지 탄화수소 연료로 이루어진 혼합연료이며 화학반응 메커니즘에 대한 모델링이 매우 어려운 실정이다. 본 연구에서는 Dagaut가 개발한 298 화학종, 2352 화학반응 단계를 이용하였으며 완전혼합반응기 연소모델을 적용하여 농후 연소 비평형 화학 반응을 계산하였다. 또한 Frenklach의 soot 모델을 적용하여 soot 생성 연구를 수행하였으며 Dagaut의 화학반응 모델에 Appel이 제안한 화학 반응 단계를 추가하여 케로신과 디젤 연료에 대한 soot 모사를 가능하게 하였으며 수정된 모델은 간단한 soot 반응 메커니즘을 사용하였음에도 불구하고 soot 생성 예측이 가능하였다.

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THE PREDICTION OF pH BY GIBBS FREE ENERGY MINIMIZATION IN THE SUMP SOLUTION UNDER LOCA CONDITION OF PWR

  • Yoon, Hyoungju
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.107-114
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    • 2013
  • It is required that the pH of the sump solution should be above 7.0 to retain iodine in a liquid phase and be within the material compatibility constraints under LOCA condition of PWR. The pH of the sump solution can be determined by conventional chemical equilibrium constants or by the minimization of Gibbs free energy. The latter method developed as a computer code called SOLGASMIX-PV is more convenient than the former since various chemical components can be easily treated under LOCA conditions. In this study, SOLGASMIX-PV code was modified to accommodate the acidic and basic materials produced by radiolysis reactions and to calculate the pH of the sump solution. When the computed pH was compared with measured by the ORNL experiment to verify the reliability of the modified code, the error between two values was within 0.3 pH. Finally, two cases of calculation were performed for the SKN 3&4 and UCN 1&2. As results, pH of the sump solution for the SKN 3&4 was between 7.02 and 7.45, and for the UCN 1&2 plant between 8.07 and 9.41. Furthermore, it was found that the radiolysis reactions have insignificant effects on pH because the relative concentrations of HCl, $HNO_3$, and Cs are very low.

산화-환원 적정 곡선 (Oxidation-Reduction Titration Curve Both Half Reactions Homogeneous in Coefficient)

  • 최규원
    • 대한화학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.159-164
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    • 1967
  • 균일계수 산화환원 적정에 있어서의 전위의 적정분율에 따른 변화을 나타내는 정확한 방정식을 얻었다. 이 방정식은 정정곡선이 시약의 농도에 무관계함을 알려준다. 또한 전위차적정범위 종말점의 예민도는 반전지의 기준전위의 차는 몰론, 각 반반응에 관여하는 전자수에 따라 심한 영향을 받음을 알려준다. 적정곡선의 변곡점이 당량점과 일치하지 않음을 증명하였다. 또한 적정단계에 따른 반응의 완결도를 평형상수식을 토대로 하여 해석하였다. 이 결과는 산화환원 이외의 평형에도 적용된다.

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초임계이산화탄소와 PTT및 PET섬유 사이에서 C. I. Disperse Yellow 54 염료의 수착평형 (Sorption Equilibria of C. I. Disperse Yellow 54 Dye between Supercritical Carbon Dioxide and PTT and PET Textiles)

  • 임방현;최준혁;심재진
    • 청정기술
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    • 제13권3호
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    • pp.173-179
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    • 2007
  • 본 연구에서는 초임계이산화탄소 분위기 하에서 고분자섬유인 PTT(poly(trimethylene terephthalate))와 PET(poly(ethylene terephthalate))에의 분산염료 C. I. Disperse Yellow 54의 평형수착량을 온도와 압력, 그리고 시간에 따라 측정하였다. PTT와 PET 모두 온도와 압력이 증가함에 따라 염료의 수착량이 증가하였으나, 압력에 따른 수착량의 증가속도는 감소하였다. 또한 PTT가 PET보다 훨씬 더 큰 염료의 수착량을 나타냈으나, PTT와 PET 모두 같은 온도와 압력에서의 수착량의 증가속도는 시간이 지남에 따라 감소하였다.

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A Thermodynamic Study on the Interaction of Quinolone Antibiotics and DNA

  • Lee, Byung-Hwa;Yeo, Ga-Young;Jang, Kyeung-Joo;Lee, Dong-Jin;Noh, Sang-Gyun;Cho, Tae-Sub
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권5호
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    • pp.1031-1034
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    • 2009
  • Fluorescence of quinolones including norfloxacin, ciprofloxacin and S- and R-ofloxacin is quenched upon association with single and double-stranded DNA (ss- and ds-DNA). The ratios of fluorescence intensity in the presence of DNA to its absent were plotted with respect to the DNA concentration to construct the Stern-Volmer plot. The slope of the Stern-Volmer plot become larger as the temperature is lowered, ensuring that the fluorescence quenching is static process, i.e., the fluorescence is quenched by formation of the non-fluorescent complex between quinolone and DNA. In the static quenching mechanism, the quenching constant which is equivalent to the slope of the Stern-Volmer plot, is considered as the equilibrium constant for the association of quinolones and DNA. From the temperature-dependent equilibrium constant, ${\Delta}H^0\;and\;{\Delta}S^0$ was obtained using the van’t Hoff relation. In general, association of the quinolone with ds- as well as ss-DNA is energetically favorable (an exothermic) process while the entropy change was unfavorable. Due to the steric effect of the substituents, the effect of the quinolone ring is smaller on the ss-DNA compared to ds-DNA.

활성탄소를 이용한 수용액으로부터의 Ni(II), Cu(II) 그리고 Fe(III) 이온의 흡착 (Sorption of Ni(II), Cu(II) and Fe(III) ions from Aqueous Solutions Using Activated Carbon)

  • Hanafi, H.A.;Hassan, H.S.
    • 대한화학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.533-540
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    • 2010
  • 활성탄소를 가지고 수용액으로부터 전이금속이온을 제거 능력에 대해 시험했다. 탄소의 물리적, 화학적 그리고 액체-상 흡착 특징은 다음의 기준 절차로 수행하였다. Ni(II), Cu(II) 그리고 Fe(III)이온의 제거 연구는 흡착물질의 양, 금속이온 용액의 pH, 배치 모드에서 시간을 다양하게 하여 시도되었다. 평균 흡착 데이터는 Freundlich와 Langmuir로 맞춰졌고 등온 상수는 계산되었다. 다른 세가지 금속 이온의 평균 시간은 결정되었다. pH는 흡착에 있어서 중요한 역할을 하는 것을 발견했다. 이 과정은 흡열반응이었고, 열역학 인자는 계산되었다. 흡착 연구는 이온교환 메커니즘이 작용되는 것을 나타내고 있다.

Gibbs Ensemble Monte Carlo Simulation for Vapor-Liquid Equilibrium of Binary Mixtures $CO_2/C_3H_8$, $CO_2/CH_3OCH_3$, and $CO_2/CH_3COCH_3$

  • 문성두;문병기
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제21권11호
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    • pp.1133-1137
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    • 2000
  • Gibbs ensemble Monte Carlo simulations were performed to calculate the vapor- liquid coexistence properties for the binary mixtures $CO_2/C_3H8$, $CO_2/CH_3OCH_3$, and $CO_2/CH_3COCH_3.$ For all the molecules the potential between sites in different molecules was simply calculated by the Lennard-Jones potential. Density of the mixture, composition of the mixture, the pressure-composition diagram, the chemical potential of component, and the radial distribution function were calculated at vapor- liquid equilibrium. The composition and the density of both vapor and liquid from simulation agreed considerably well with the experimental values over a wide range of pressures. The radial distribution functions in the liquid mixtures showed that $CO_2$ molecules tended to form cluster with each other and $C_3H8$ molecules also aggregated each other due to the weak interaction between $CO_3$ and $C_3H8$ molecule. However the interaction potentials between the same components were similar to those between the different components in the liquid mixtures $CO_2/CH_3OCH_3$ and $CO_2/CH_3COCH_3$.

$CH_4-O_2$ Vitiated 공기가열기에서의 오염도 분석 (Analysis of Contaminants in a $CH_4-O_2$ Vitiated Air Heater)

  • 나재정;이정민;임진식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.447-450
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    • 2010
  • $CH_4-O_2$ vitiated 공기가열기에서의 유동 오염도 분석을 위해 가열기 및 노즐 영역에 대한 평형 및 평형 유동장 계산을 수행하였다. 유동장은 일차원 비점성 유동으로 가정하였으며 계산 결과는 측정값과 비교하였다. 연구결과 연소 지연이나 중단 현상에 영향을 주는 오염원으로써 NO 성분의 존재를 파악하기 위해서는 비평형 유동장 계산이 고려되어야 함을 알 수 있었다.

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C12E5 비이온 계면활성제 수용액과 비극성 탄화수소 오일 사이의 동적 거동 관찰 (Dynamic Behavior Study in Systems Containing Nonpolar Hydrocarbon Oil and C12E5 Nonionic Surfactant)

  • 배민정;임종주
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권1호
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    • pp.46-53
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    • 2009
  • 본 연구에서는 비이온 계면활성제 $C_{12}E_5$ 수용액과 비극성 탄화수소 오일 시스템에 대한 상평형 및 동적 거동 실험을 수행하였다. 온도를 증가시킴에 따라 oil-in-water(O/W) microemulsion(${\mu}E$)이 excess 오일상과 평형을 이루는 2상 영역으로부터 middle-phase ${\mu}E$이 excess water, excess 오일상과 각각 평형을 이루는 3상 영역을 거쳐서 water-in-oil(W/O) ${\mu}E$이 excess 물상과 평형을 이루는 2상으로 전이되었다. 또한 탄화수소 오일의 사슬 길이가 증가할수록 상전이 온도가 증가하였다. O/W ${\mu}E$이 존재하는 낮은 온도 조건에서는 비극성 오일의 종류와 상관없이 오일이 계면활성제 마이셀에 의하여 가용화되어 시간에 따라 크기가 선형적으로 감소하였다. 한편 middle-phase ${\mu}E$을 포함한 3상이 형성되는 조건에서는 매우 낮은 계면장력으로 인하여 오일이 수용액 상에 빠른 속도로 가용화되었고 작은 drop 형태로 유화되었다. 반면에 W/O ${\mu}E$의 2상을 형성하는 온도에서는 과포화로 인하여 일어나는 자발적 유화 현상과 물과 계면활성제의 오일상으로의 확산으로 인한 오일의 크기가 증가하였다. 비극성 탄화수소 오일과 계면활성제 수용액 사이의 시간에 따른 계면장력을 $25^{\circ}C$에서 측정한 결과, 탄화수소 오일의 사슬 길이가 증가함에 따라 평형에서의 계면장력 값과 평형에 도달하는데 소요되는 시간이 모두 증가하였다.

고분자 비이온 계면활성제 수용액에 의한 탄화수소 오일의 가용화 메커니즘 (Solubilization Mechanism of Hydrocarbon Oils by Polymeric Nonionic Surfactant Solution)

  • 배민정;임종주
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권1호
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    • pp.24-30
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    • 2009
  • 본 연구에서는 고분자 비이온 계면활성제 Pluronic L64($EO_{13}PO_{30}EO_{13}$) 마이셀에 의한 n-decane, n-undecane, n-dodecane의 가용화 실험을 수행하였다. Oil drop contacting 실험을 이용하여 탄화수소 오일을 계면활성제 마이셀 용액에 주입한 후 시간에 따른 탄화수소 오일의 크기를 측정하여 가용화 속도를 결정하였다. 가용화 속도는 초기 오일 drop의 크기에 상관없이 일정하게 나타났으며, 탄화수소 오일의 탄소수(alkane carbon number, ACN)가 증가함에 따라 감소하고 계면활성제 농도에 따라 거의 선형적으로 증가함을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 Pluronic L64 마이셀에 의한 n-decane, n-undecane, n-dodecane의 가용화는 diffusion-controlled 메커니즘이 아니라 interface-controlled 메커니즘을 따르는 것을 확인할 수 있었다. 또한 turbidimeter를 이용하여 측정한 가용화도(equilibrium solubilization capacity, ESC)는 ACN에 따라 감소하나, 계면활성제 농도와 가용화 속도 증가에 따라 모두 증가하였다. Spinning drop tensiometer를 이용하여 dynamic interfacial tension을 측정한 결과, ACN이 증가함에 따라 평형에 도달하는 데 걸리는 시간과 평형에서의 장력 값이 모두 증가하였으나 계면활성제 농도에 따라서는 감소하였다.