• 제목/요약/키워드: first-order kinetics

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ETAMs 용액내에서 p-Nitrophenylvalate의 가수분해반응에 미치는 o-Iodosobenzoate Ion의 촉매효과 (The Catalytic Effects of o-Iodosobenzoate Ion on Hydrolysis of p-Nitrophenylvalate in ETAMs Solution)

  • 김정배
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.119-126
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    • 2011
  • In this study, reaction model and reactions rate accelerated by o-iodosobenzoate ion(IB$^{\ominus}$) on hydrolysis reaction of p-nitrophenyl valate(NPV) using ethyl tri-octyl ammonium mesylate(ETAMs) for quaternary ammonium salts, the phase transfer catalysis(PTC) reagent, were investigated. The effect of IB$^{\ominus}$ on hydrolysis reaction rate constant of NPV was weak without ETAMs solutions. Otherwise, in ETAMs solutions, the hydrolysis reactions exhibit higher first order kinetics with respect to the nucleophile, IB$^{\ominus}$, and ETAMs, suggesting that reactions are occurring in small aggregates of the three species including the substrate(NPV), whereas the reaction of NPV with OH$^{\ominus}$ is not catalyzed by ETAMs. Different concentrations of NPV were tested to measure the change of rate constants to investigate the effect of NPV as substrate and the results showed that the effect was weak. This means the reaction would be the first order kinetics with respect to the nucleophile. This behavior for the drastic rate-enhancement of the hydrolysis is referred as 'Aggregation complex model' for reaction of hydrophobic organic ester with o-iodosobenzoate ion(IB$^{\ominus}$) in hydrophobic quarternary ammonium salt(ETAMs) solutions.

Innovative Remediation of Arsenic in Groundwater by Nano Scale Zero-Valent Iron

  • Kanel, Sushil-Raj;Kim, Ju-Yong;Park, Heechul
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.87-90
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    • 2003
  • This research examines the feasibility of using laboratory-synthesized nano scale zero-valent iron particles to remove arsenic from aqueous phase. Batch experiments were performed to determine arsenic sorption rates as a function of the nano scale zero-valent iron solution concentration. Rapid adsorption of arsenic was achieved with the nano scale zero-valent iron. Typically 1 mg $L^{-1}$ arsenic (III) was adsorbed by 5 g $L^{-1}$ nano scale zero-valent iron below the 0.01 g $L^{-1}$ concentration within 7min. The kinetics of the arsenic sorption followed pseudo-first-order reaction kinetics. Observed reaction rate constants ( $K_{obs}$) varied between 11.4 to 129.0 $h^{-1}$ with respect to different concentrations of nano scale zero-valent iron. A variety of analytical techniques were used to study the reaction products including HGAAS (hydride generator atomic adsorption spectrophotometer), SEM (scanning electron microscopy) and TEM (transmission electron microscopy). Our experimental results suggest novel method for efficient removal of arsenic Iron groundwater.r.

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감압 감열 기록용 Fluorane계 색소의 합성과 전기변색성 (Synthesis and Electrochromism of Fluorane Dyes for Direct Thermal Printing and Pressure-Sensitive Printing)

  • 김성훈;배진석;황석환;송한철;권태선;도명기
    • 대한화학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.209-215
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    • 1996
  • Fluorane계 색소는 감압 감열 기록용 색소로서 광범위하게 사용되고 있다. Bamberger 반응에 의해 중간체를 손쉽게 합성할 수 있는 법을 개발했으며 이를 이용해 Fluorane 색소를 고수율료 합성할 수 있었다. 또한 이들 Fluorane계 색소의 전기 변색특성에 관해서도 조사했다. ODBⅠ, Ⅱ는 전압 인가에 의해 각각 흑색과 적색의 색상을 나타냈으며 전압 off에 의해 재빨리 무색상태로 소색됨을 알 수 있었다. 합성한 ODBⅠ, Ⅱ의 소색반응은 1차 반응에 따르고 있으며 소색속도에 있어서는 빠른 소색속도 상수 $k_1$과 늦은 소색속도 상수 $k_2$가 관찰되었다.

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화학수식제에 의한 Bacillus alcalophilus AX2000 유래 Xylanase의 활성에 관여하는 아미노산 잔기의 확인 (Identification of Amino Acid Residues Involved in Xylanase Activity from Bacillus alcalophilus AX2000 by Chemical Modifiers)

  • 박영서
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.121-128
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    • 2006
  • Bacillus alcalophilus AX2000으로부터 xylanase를 정제한 후 효소의 활성부위를 조사하기 위하여 여러 가지 화학수식제를 사용하여 효소활성의 저해도를 측정하였다. 여러 가지 화학 수식제 중에서 carbodiimide와 N-bromosuccinimide가 효소 활성을 완전히 저해시켜 glutamic acid또는 aspartic acid 잔기와 tryptophan 잔기가 효소의 활성부위에 관여하리라 추측되었다. 각각의 경우에 효소 실활은 수식제의 첨가농도에 따라 pseudo first-order kinetics 양식을 보여주었으며, carbodiimide와 N-bromosuccinimide는 각각 비경쟁적 저해와 경쟁적 저해방식을 나타내었다. 기질첨가에 의한 효소활성 보호실험을 통하여 tryptophan 잔기가 기질결합부위라 판단 되었다. 효소 실활속도의 분석에 의해 효소활성에는 2개의 glutamic acid 또는 aspartic acid 잔기와 1개의 tryptophan 잔기가 관여하는 것으로 나타났다.

Kinetic Responses of Soil Carbon Dioxide Emission to Increasing Urea Application Rate

  • Lee, Sun-Il;Lim, Sang-Sun;Lee, Kwang-Seung;Kwak, Jin-Hyeob;Jung, Jae-Woon;Ro, Hee-Myoung;Choi, Woo-Jung
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.99-104
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    • 2011
  • BACKGROUND: Application of urea may increase $CO_2$ emission from soils due both to $CO_2$ generation from urea hydrolysis and fertilizer-induced decomposition of soil organic carbon (SOC). The objective of this study was to investigate the effects of increasing urea application on $CO_2$ emission from soil and mineralization kinetics of indigenous SOC. METHODS AND RESULTS: Emission of $CO_2$ from a soil amended with four different rates (0, 175, 350, and 700 mg N/kg soil) of urea was investigated in a laboratory incubation experiment for 110 days. Cumulative $CO_2$ emission ($C_{cum}$) was linearly increased with urea application rate due primarily to the contribution of urea-C through hydrolysis to total $CO_2$ emission. First-order kinetics parameters ($C_0$, mineralizable SOC pool size; k, mineralization rate) became greater with increasing urea application rate; $C_0$ increased from 665.1 to 780.3 mg C/kg and k from 0.024 to 0.069 $day^{-1}$, determinately showing fertilizer-induced SOC mineralization. The relationship of $C_0$ (non-linear) and k (linear) with urea-N application rate revealed different responses of $C_0$ and k to increasing rate of fertilizer N. CONCLUSION(s): The relationship of mineralizable SOC pool size and mineralization rate with urea-N application rate suggested that increasing N fertilization may accelerate decomposition of readily decomposable SOC; however, it may not always stimulate decomposition of non-readily decomposable SOC that is protected from microbial decomposition.

자색고구마 색소 농축액과 매실음료 Anthocyanin의 가열분해에 대한 속도론적 연구 (Degradation Kinetics of Anthocyanins in Purple-Fleshed Sweet Potato Pigment Concentrates and a Japanese Plum Juice Based Beverage)

  • 임종환;이장욱
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.238-243
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    • 2002
  • 자색고구마 anthocyanin 색소 용액은 가열에 의해 1차 반응속도식에 따라 색소 함량이 감소하였으며, 이 반응은 색소용액의 농도와 가열온도에 영향을 받았다. 이 반응의 활성화 에너지 값은 색소 용액의 농도에 따라 51.29-73.02 kJ/mol이었으며, 농축하지 않은 색소 추출액을 제외하면 활성화 에너지는 색소의 농도가 증가함에 따라 직선적으로 감소하였다. 자색고구마색소를 첨가한 매실음료의 anthocyanin 색소 역시 저장 중 1차 반응에 따라 색소가 감소하였는데, 저장온도가 낮아질수록 반응속도가 낮아져 저장기간이 증가하여, $5^{\circ}C$에서 저장한 경우는 저장 8개월까지 80%이상의 색소 잔존률을 나타냈다. 매실음료에 함유된 자색고구마 anthocyanin색소 변화에 대한 활성화 에너지는 75.80 kJ/mol이었다.

Bacillus Pumilus TX703 유래 Xylanase의 활성에 관여하는 아미노산 잔기의 확인 (Identification of Amino Acid Residues Involved in Xylanase Activity from Bacillus Pumilus TX703)

  • 박영서
    • 생명과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.633-640
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    • 2005
  • Bacillus pumilus TX703으로부터 xylanase를 정제한 후 효소의 활성부위를 조사하기 위하여 여러 가지 화학수식제를 사용하여 효소활성의 저해도를 측정하였다. 여러 가지 화학수식제 중에서 carbodiimide와 N-bromosuccinimide가 효소활성을 완전히 저 해시 켜 glutamic acid 또는 aspartic acid 잔기와 tryptophan 잔기가 효소의 활성부위에 관여하리라 추측되었다. 각각의 경우에 효소 실활은 수식제의 첨가농도에 따라 pseudo first-order kinetics 양식을 보여주었으며, car-bodiimide와 N-bromosuccinimide는 각각 비경쟁적 저해와 경쟁적 저해방식을 나타내었다. 기질첨가에 의한 효소활성 보호실험을 통하여 tryptophan 잔기가 기질결합부위라 판단되었다. 효소실활속도의 분석에 의해 효소활성에는 2개의 glutamic acid 또는 aspartic acid 잔기와 1개의 tryptophan 잔기가 관여하는 것으로 나타났다.

답토양(畓土壤)에서 요소(尿素)의 분해양상(分解樣相)과 Urease의 Kinetic 특성(特性) (Urea Transformation and Kinetics of Soil Urease in Paddy Soils)

  • 조강진;최정
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.73-78
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    • 1988
  • 답토양(畓土壤)에서 요소(尿素)의 분해양상(分解樣相)과 관련(關聯)한 urease의 Kinetic특성(特性)을 알기위해서 토양(土壤)의 이화학성(理化學性)과 urease활성(活性)이 상이(相異)한 4개(個) 토양(土壤)을 사용(使用)하여 toluene처리(處理) 및 무처리(無處理) 조건(條件)에서 시간별(時間別) 요소(尿素)의 분해량(分解量)과 요소(尿素) 농도별(濃度別) urease활성(活性)을 측정(測定)한 결과(結果)는 다음과 같았다. Toluene 무처리(無處理) 조건(條件)에서는 총(總) urease활성(活性)이 높은 강서(江西) 사양토(砂壤土)에서 요소(尿素)의 분해(分解)가 가장 빨랐고 1차반응속도정수(次反應速度定數)와 Km 및 Vmax치(値)도 가장 높았으며 그 다음은 호남(湖南) 미사식양토(徵砂値壤土)> 장천양질사토(長川 壤質砂土)> 광포(廣浦)(염해답(鹽害畓)) 사용토(砂壤土) 순(順)이었다. 그리고 tolune처리(處理)는 전(全) 토양(土壤)에서 요소(尿素)의 분해(分解)를 지연(遲延)시켰으며 토양축적(土壤蓄積) urease활성(活性)이 가장 느렸으며 1차반응속도수(次反應速度定數)와 Km 및 Vmax값도 가장 낮았다. 그리고 토양(土壤)에 축적(蓄積)된 urease의 Km치(値)가 미생물(微生物) 분비(分泌) urease의 Km치(値)보다 적었으며, 미생물(微生物) 분비(分泌) urease의 Km치(値)는 토양간(土壤間)에 차이(差異)가 경미(輕微)하였다.

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영가철 및 개질 영가철을 이용한 triclosan의 환원분해 특성 (Reduction Characteristics of Triclosan using Zero-valent Iron and Modified Zero-valent Iron)

  • 최정학;김영훈
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.859-868
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    • 2017
  • In this study, the reductive dechlorination of triclosan using zero-valent iron (ZVI, $Fe^0$) and modified zero-valent iron (i.e., acid-washed iron (Aw/Fe) and palladium-coated iron (Pd/Fe)) was experimentally investigated, and the reduction characteristics were evaluated by analyzing the reaction kinetics. Triclosan could be reductively decomposed using zero-valent iron. The degradation rates of triclosan were about 50% and 67% when $Fe^0$ and Aw/Fe were used as reductants, respectively, after 8 h of reaction. For the Pd/Fe system, the degradation rate was about 57% after 1 h of reaction. Thus, Pd/Fe exhibited remarkable performance in the reductive degradation of triclosan. Several dechlorinated intermediates were predicted by GC-MS spectrum, and 2-phenoxyphenol was detected as the by-product of the decomposition reaction of triclosan, indicating that reductive dechlorination occurred continuously. As the reaction proceeded, the pH of the solution increased steadily; the pH increase for the Pd/Fe system was smaller than that for the $Fe^0$ and Aw/Fe system. Further, zero-order, first-order, and second-order kinetic models were used to analyze the reaction kinetics. The first-order kinetic model was found to be the best with good correlation for the $Fe^0$ and Aw/Fe system. However, for the Pd/Fe system, the experimental data were evaluated to be well fitted to the second-order kinetic model. The reaction rate constants (k) were in the order of Pd/Fe > Aw/Fe > $Fe^0$, with the rate constant of Pd/Fe being much higher than that of the other two reductants.

Peroxy Acid Oxidations: A Kinetic and Mechanistic Study of Oxidative Decarboxylation of $\alpha$-Keto Acids by Peroxomonophosphoric Acid

  • Radhasyam Panda
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권8호
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    • pp.909-913
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    • 2001
  • The kinetics of oxidative decarboxylation of pyruvic acid and benzoylformic acid by peroxomonophosphoric acid (PMPA) in aqueous medium have been investigated. The reaction follows second order-first order each in PMPA and substrate concentration a t constant pH. The reactivity of different peroxo species in the oxidation has been determined. Activation energy and thermodynamic parameters have been computed. A plausible mechanism consistent with the observed results is proposed.