제주도 화산회 기원 토양시료들은 전형적인 안디졸에 해당하는데 낮은 pH, 높은 수분함량, 높은 유기물함량, 식질-미사질 토성을 보여주었다. 결정질 광물 중 현무암 기원의 감람석, 휘석 등의 철고토광물과 자철석 및 적철석 등의 산화철이 주구성광물로 관찰되며 이차광물인 깁사이트가 일부 심토에서 나타나는 것이 특징이다. 그밖에 제주도 화산회 토양은 비정질 알로판 광물과 ferrihydrite 등의 결정도가 낮은 광물을 상당량 포함하고 있다. 주성분원소는 비화산회토양에 비해 상대적으로 낮은 $SiO_2$ 함량과 높은 $A1_2O_3$ 및 $Fe_2O_3$ 함량을 보이는데 이는 전형적인 화산회토의 특성을 반영한다. 토양 내 중금속 함량 중에서 Zn, Ni, Co, Cr은 각자 $84{\sim}198$, $56{\sim}414$, $38{\sim}150$, $132{\sim}1164\;mg\;kg^{-1}$의 범위를 보여 일반적인 세계 토양 내 함량범위를 초과하는 것으로 나타났다. 특히 Cr의 경우 1,000 ppm 이상의 함량을 가지는 토양 시료도 존재하는 등 제주도 화산회 토양은 높은 Cr 함량을 보이는 것이 특징이다. 제주도 토양의 환원능은 평균 $6.53\;mg\;L^{-1}$ reduced Cr(VI)로서 내륙의 비화산회토양에 비해 5.1배 이상 큰 것으로 나타났다. 비화산회토양의 경우 토양 환원능은 토양의 이화학적 인자 중 총 탄소함량과 매우 좋은 상관관계(R = 0.90)를 보이고 있는 것으로 보고되었으나, 총 탄소함량이 일반 토양에 비해 20배 이상 큰 제주도 화산회 토양의 경우 환원능은 탄소함량과는 오히려 약한 음의 상관관계를 보여주고 있다(R = -0.469). 이러한 결과는 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자가 탄소함량뿐만 아니라 또 다른 토양 이화학성에 있음을 지시한다. 주성분 원소조성과 환원능의 상관관계분석결과 화산회토 특성을 반영하는 Al과 Fe 원소와 정의 상관관계(R = 0.793, R = 0.626)를 보여주었다. 또한 중금속 원소 중 Ni, Co, Cr 등은 제주도 화산회 토양의 환원능과 정의 상관관계(R = 0.538, R = 0.647, R = 0.468)를 보이고 있다. 산화환원전위에 민감한 Cr 원소의 경우 제주도 화산회토양의 높은 환원능으로 인해 유해하고 이동성이 높은 6가 크롬의 생성 및 이동이 매우 제한될 것으로 판단된다. 또한 제주도 화산회 토양의 환원능을 제어하는 인자는 비정질인 알로판 광물 및 ferrihydrite 등의 화산회토 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.
Vasudevan, M.;Ajithkumar, P.S.;Singh, R.P.;Natarajan, N.
Environmental Engineering Research
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제21권2호
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pp.152-163
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2016
Present study investigates the potential of cassava peel and rubber tree bark for the removal of Cr (VI) from aqueous solution. Removal efficiency of more than 99% was obtained during the kinetic adsorption experiments with dosage of 3.5 g/L for cassava peel and 8 g/L for rubber tree bark. By comparing popular isotherm models and kinetic models for evaluating the kinetics of mass transfer, it was observed that Redlich-Peterson model and Langmuir model fitted well ($R^2$ > 0.99) resulting in maximum adsorption capacity as 79.37 mg/g and 43.86 mg/g for cassava peel and rubber tree bark respectively. Validation of pseudo-second order model and Elovich model indicated the possibility of chemisorption being the rate limiting step. The multi-linearity in the diffusion model was further addressed using multi-sites models (two-site series interface (TSSI) and two-site parallel interface (TSPI) models). Considering the influence of interface properties on the kinetic nature of sorption, TSSI model resulted in low mass transfer rate (5% for cassava peel and 10% for rubber tree bark) compared to TSPI model. The study highlights the employability of two-site sorption model for simultaneous representation of different stages of kinetic sorption for finding the rate-limiting process, compared to the separate equilibrium and kinetic modeling attempts.
1%, 2%, 8% 및 16%의 가교도를 가진 스타이렌(제4류 위험물 중 제2석유류) 디비닐벤젠 공중합체에 1-aza-15-crown-5 거대고리 리간드를 치환반응으로 결합시켜 수지를 합성하였으며, 이들 수지의 특성을 염소 함량, 원소 분석, 열 중량 분석, 비표면적(BET), 그리고 적외선 분광법으로 확인하였다. 수지 흡착제에 대한 금속 이온의 흡착에 미치는 pH, 시간, 수지의 가교도 그리고 용매의 유전상수에 따른 영향들을 조사한 결과 금속 이온들은 pH 3 이상에서 큰 흡착율을 보였으며, 금속 이온들의 흡착 평형은 2 h 정도였다. 한편, 에탄올 용매에서 수지에 대한 흡착 선택성은 우라늄$(UO_2^{2+})$ > 납$(Pb^{2+})$ > 크롬$(Cr^{3+})$ 이온이었고, 금속 이온의 흡착력은 1%, 2%, 8% 및 16%의 가교도 순이며, 용매의 유전상수 크기에 반비례하였다.
본 연구에서는 피혁분에서 크롬을 제거하여 여러 면으로 활용 가능한 단백질자원을 얻고자 하였다. 피혁분은 크롬이 콜라겐사이에 가교결합을 하여 크롬-콜라겐염(Cr-collagenate)을 형성하므로 1단계 공정에서 $Ca(OH)_2$용액에 침지(steeping)하여 팽윤(swelling)-팽창(plumping)시켜, $H_2SO_4$용액으로 크롬을 용출시켰다. 2단계 공정에서 NaOH용액으로 팽윤-팽창시키고 $H_2O_2$용액으로 용해도가 큰 Cr(VI)으로 산화하여 $H_2SO_4$용액으로 용출시켜 탈 크롬을 마무리하였다. 1단계 공정에서 $3%-Ca(OH)_2$용액, $0.8%-H_2SO_4$용액으로 2단계 공정에서 0.1%-NaOH용액, $3%-H_2O_2$용액, $1%-H_2SO_4$용액으로 순차적으로 침지하여 효율적으로 완전 탈 크롬을 할 수 있었다. 완전 탈 크롬된 피혁분에는 수분 10.68%일 경우, 조 단백질이 79.81% 함유하였으며, 각 공정의 침지용액들은 3회까지 반복 사용하여도 완전히 크롬을 제거할 수 있었다.
The environmental problem is a main subject of the 21C and an environment destruction phenomenon by various kinds of environmental materials is reaching serious level. Nations to be classified as the environmental developed country, are born again environmental rich country. And they earn a large income by trade Every kind environmental resource in an international commercial transaction. Especially, the study that a reliability assessment method to prevent to reliability problem to be happened when the solder lead(lead-free solder), non-cd component, non-bromide component(without the polybrominated biphenyls(PBB) and polybrominated diphenyl ethers(PBDE))and hexavalent chromium(Cr VI) clearance component and mercury-free applied to electronic equipment is progressed. As the result of the study for applying of a reliability assessment technique of lead-free solder that recognized the most of urgent problem at the company, combination accelerated life test could taken by adding and appling the part of a humidity acceleration part to Eyring Model which is proposed by R.E.Thomas. The reliability assessment methods study of PWB clean environmental materials is expected to respond to a reliability elevation and environmental material regulation policy spreading all over the world by beginning form Europe.
The environmental problem is a main subject of the 21C and an environment destruction phenomenon by various kinds of environmental materials is reaching serious level. Nations to be classified as the environmental developed country, are born again environmental rich country. And they earn a large income by trade Every kind environmental resource in an international commercial transaction. Especially, the study that a reliability assessment method to prevent to reliability problem to be happened when the solder lead(lead-free solder), non-cd component, non-bromide component(without the polybrominated biphenyls(PBB) and polybrominated diphenyl ethers(PBDE))and hexavalent chromium(Cr VI) clearance component and mercury-free applied to electronic equipment is progressed. As the result of the study for applying of a reliability assessment technique of lead-free solder that recognized the most of urgent problem at the company, combination accelerated life test could taken by adding and appling the part of a humidity acceleration part to Eyring Model which is proposed by R.E.Thomas. The reliability assessment methods study of PWB clean environmental materials is expected to respond to a reliability elevation and environmental material regulation policy spreading all over the world by beginning form Europe.
$La(OH)_3$를 공침제로 사용하여 해수중 흔적량 세 가지 원소를 동시에 부선시켜 정량하는 방법에 관하여 연구하였다. 인공해수를 사용하여 효과적인 부선을 위한 용액의 pH, 공침제의 양, 계면활성제의 종류와 양 등의 실험조건을 최적화시켰다. 부선하기 전에 Cr(VI)를 $NaBH_4$에 의하여 Cr(III)으로 환원시켜 크롬이 공침되도록 하였다. 해수시료 1.0 l에 $La^{3+}$를 가하고 용액의 pH를 9.8로 조절하여 $La(OH)_3$로 침전시키면서 흔적량 Co(III), Cu(II) 및 Cr(Ⅲ)이 공침되게 하였다. 부피 1:8의 0.5% sodium oleate와 sodium dodecylsulfate 에탄올 용액을 가하고 질소기체로 bubbling하여 침전들을 띄웠다. 뜬 침전을 분리해 내어 걸르고 씻은 다음 7.0 M $HNO_3$ 용액으로 녹여서 탈염수로 묽혀 25.0 ml가 되게 하였다. 분석원소들을 흑연료 원자흡수 분광광도법으로 정량하는데 인공해수로 표준용액을 만들어 검정곡선을 작성하였다. 이 방법을 동해와 서해의 물시료중 이들 원소분석에 응용하여 좋은 결과를 얻었다. 그리고 해수시료에 이들 원소를 일정량 첨가하여 얻은 회수율은 90.0% 이상으로 본 방법이 정량적임을 확인하였다.
4,4'-비피리딘과 크롬(VI) 산화물을 반응시켜 $(C_{10}H_8N_2H)_2Cr_2O_7$을 합성하였다. 적외선분광광도법(FT-IR)과 원소분석으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 $(C_{10}H_8N_2H)_2Cr_2O_7$을 이용하여 벤질알코올의 산화반응을 측정한 결과, 용매의 유전상수 값이 증가함에 따라 반응수율이 증가했다. 그 순서는 DMF (N,N'-디메틸포름아미드) > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센이었다. $H_2SO_4$ 촉매를 이용한 DMF 용매 하에서, $(C_{10}-H_8N_2H)_2Cr_2O_7$은 벤질알코올(H)과 그의 유도체들($p-OCH_3$, $m-CH_3$, $m-OCH_3$, m-Cl, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반응속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.70 (308 K)이었다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다.
본 연구에서는 페놀계 활성탄소를 다양한 불소 분압(0.01~0.03 MPa)으로 불소화를 실시하였으며, 불소화된 활성탄소의 6가 크롬 흡착 특성을 조사하였다. BET와 XPS 결과로부터, 불소화 처리된 활성탄소는 비표면적 및 총 기공부피가 각각 24.7, 58.8% 증가되었으며, 활성탄소 표면에 불소 관능기가 도입됨을 알 수 있었다. 불소 분압이 0.02 MPa일 때, 크롬이온 흡착에 최적화된 표면처리 조건임을 확인하였다. 또한, 초기농도 300 mg/L에서 98%의 제거효율을 나타내었으며, 이러한 결과는 미처리 활성탄소와 비교하여 약 3배 증가됨을 알 수 있었다. 한편, 불소화된 활성탄소의 크롬이온 흡착은 미처리 활성탄소와 대조적으로 30 min 이내에 완료되었으며, 이러한 현상은 페놀계 활성탄소의 표면에서 크롬 이온과의 친화성 증가에 의한 것으로 판단되었다.
A nuclear, biological, chemical (NBC) canister was indigenously developed using active carbon impregnated with ammoniacal salts of copper (II), chromium (VI) and silver (I), and high efficiency particulate aerosol filter media. The NBC canister was evaluated against carbon tetra chloride ($CCl_4$) vapours, which were used as a simulant for persistent chemical warfare agents under dynamic conditions for testing breakthrough times of canisters of gas masks in the National Approval Test of Respirators. The effects of $CCl_4$ concentration, test flow rate, temperature, and relative humidity (RH) on the breakthrough time of the NBC canister against $CCl_4$ vapour were also studied. The impregnated carbon that filled the NBC canister was characterized for surface area and pore volume by $N_2$ adsorption-desorption isotherm at liquid nitrogen temperature. The study clearly indicated that the NBC canister provides adequate protection against $CCl_4$ vapours. The breakthrough time decreased with the increase of the $CCl_4$ concentration and flow rate. The variation in temperature and RH did not significantly affect the breakthrough behaviour of the NBC canister at high vapour concentration of $CCl_4$, whereas the breakthrough time of the NBC canister was reduced by an increase of RH at low $CCl_4$ vapour concentration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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