• 제목/요약/키워드: ion exchange column

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Study on Retardation Effect of a Heavy Metal in Sandy Soils

  • Kim, Dong-Ju;Sung, Baek-Doo
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.43-49
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    • 1998
  • Retardation effect of heavy metals in soils caused by adsorption onto the surfaces of solids particles is well known phenomena. The adsorption of metal ions has been recognized more strong in clay mineral and organic matter contents rather than sands and gravels. In this study, we investigated the retardation effect in two sandy soils by conducting batch and column tests. The column tests were conducted to obtain the relationship between concentration and time known as breakthrough curve (BTC). We applied pulse type injection of ZnCl$_2$solution on the inlet boundary and monitored the effluent concentration at the exit boundary under steady state condition using EC-meter and ICP-AES. Batch test consisted of an equilibrium procedure for fine fractions collected from two sandy soils for various initial ZnCl$_2$concentrations, and analysis of Zn ions in equilibrated solution using ICP-AES. The results of column test showed that i) the peak concentration of Zn analyzed by ICP was far less than that detected by EC-meter for both soils and ii) travel times for peak concentration were more less identical for two different monitoring techniques. The first result can be explained by ion exchange between Zn and other cations initially present in the soil particles since ICP analysis showed a significant amount of Ca, Mg ions in the effluent. From the second result, we found that retardation effect was not present in these soils due to strong cation exchange capacity of Zn ion over other cations since we did not apply a solution containing more adsorptive cations such as Al. The result of batch test also showed high distribution coefficients (K$_{d}$) for two soils supporting the dominant ion exchange phenomena. Based on the retardation factor obtained from the Kd, we predicted the BTC using CDE model and compared with the BTC of Zn concentration obtained from ICP The predicted BTC, however, disagreed with the monitored in terms of travel time and magnitude of the peak concentrations. The only way to describe the prominent decrease of Zn ion was to introduce decay or sink coefficient in the CDE model to account for irreversible decrease of Zn ions in liquid phase.e.

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새우 양식장에 적용을 위한 저질개선 평가 (Evaluation of Improvement on Sediment for Practical Application in Prawn Farm)

  • 김우항;김도희
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.81-84
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    • 2004
  • Control of Sediment is very important in prawn farm due to the eruption of toxic material such as W1ionized H2S, NH3 and NO2-. In this study, column test study, column with filter media such as activated carbon, zeolite, oyster shell and iron chloride to evaluate the reduction of toxicity from sediment ammonia-N(NH3) was effectively removed by Zeolite and oyster shell. It was indicated that ammonium ion(NH4+) was removed by ion exchange of zeolite. And the ammonia in the column of oyster shell was existed as the form of NH4+, which is not toxic for prawn because oyster shell was stably kept around pH 8. Therefore, some of ammonia(NH3) was reduced by oyster shell. Hydrogen sulfide and COD were effectively removed by adsorption of activated carbon and a partial removal of hydrogen sulfide was accomplished by Oyster shell. Phosphorous was removed by activated carbon, oyster shell and iron chloride. In prawn farm, the concentration of ammonia was increased with increase of pH by algae photosynthesis in the column of activated carbon, zeolite and iron chloride, but it was revealed that pH was stably kept in the column of oyster shell.

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제주 스코리아로부터 합성된 Na-P1 제올라이트에 의한 2가 중금속 이온의 제거특성 (Removal of Divalent Heavy Metal Ions by Na-P1 Synthesized from Jeju Scoria)

  • 감상규;현성수;이민규
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.1337-1345
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    • 2011
  • The removal performances of divalent heavy metal ions ($Pb^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Sr^{2+}$ and $Mn^{2+}$) were studied using the Na-P1 zeolite synthesized from Jeju scoria in the batch and continuous fixed column reactor. The uptakes of heavy metal ions by synthetic Na-P1 zeolite decreased in the order of $Pb^{2+}$ > $Cu2^{2+}$ > $Cd^{2+}$ > $Sr^{2+}$ > $Mn^{2+}$ based on the selectivity of each ion to ionic exchange site of Na-P1 zeolite for single and mixed solutions in batch or continuous fixed column reactor. For mixed solution, each heavy metal ion uptake was lower than that in single solution, and especially the uptake for $Mn^{2+}$ decreased greatly. In batch reactor, the uptakes of heavy metal ions by synthetic Na-P1 zeolite were described by Freundlich or Langmuir equation, but they followed the former better than the latter. In continuous fixed column reactor, the maximum ion exchange capacity obtained for each of heavy metal ions, was about 90----- of that in batch reactor. The uptakes of heavy metal ions by synthetic Na-P1 zeolite increased with the increase of initial heavy metal concentration and solution pH, and the decrease of the amount and particle size of synthetic zeolite.

Diphosil 이온교환수지에 의한 $^{137}Cs,\;^{60}Co$의 이온교환 거동 (Ion Exchange Behavior of $^{137}Cs,\;^{60}Co$ on Diphosil, a new ion exchange resin)

  • 김수정;이상진;양호연;신상운
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제29권1호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • ANL에서 개발한 유 무기 복합의 신이온교환수지인 Diphosil은 silica 물질에 diphosphonic acid 그룹을 결합시킨 구조를 가지고 있다. Diphosil을 원전 운영 중 발생되는 방사성폐액 처리에 적용하기 위해 주대상 핵종인 $^{137}Cs,\;^{60}Co$을 사용하여 흡착 평형과 컬럼 실험을 수행하였다. 흡착 평형 실험을 통하여 $^{137}Cs$$^{60}Co$의 제거율과 그 제거율에 미치는 다양한 조건에서 비방사성 이온의 영향을 조사하였다. 대상 핵종에 대한 파과곡선은 모의 방사성 폐액을 이용한 실험실 수준의 컬럼 실험을 통해 구하였고, Diphosil의 제거능력을 현재 원전에서 쓰이고 있는 Amberlite IRN 77 수지와 비교하였다.

초저이온 농도범위에서 혼합층 이온교환능과 온도의 영향 - 2. 온도의 영향 - (The Mixed-Bed Ion Exchange Performance and Temperature Effects at Ultra-Low Concentrations - 2.Temperature Effects -)

  • 윤태경;노병일;이창원;문병현;이강춘;조명찬
    • 공업화학
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    • 제10권2호
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    • pp.206-211
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    • 1999
  • 본 연구에서는 NaCl수용액의 초저이온 농도범위 ($1.0{\times}10^{-4}M$ 이하)에서 양이온 교환수지 대 음이온 교환수지의 비, 수지량, 계의 온도를 함수로 한 혼합층 이온교환의 거동을 실험적으로 연구하였다. 실험실 크기의 연속흐름 칼럼을 통하여 양이온 교환수지와 음이온 교환수지의 교환능이 소모될 때까지의 유출농도를 처리된 유량의 함수로 측정하여 파과곡선을 구하였다. 초기누출은 수지량이 적은 경우 양이온과 음이온의 파과곡선에 나타났으나, 선택도계수가 낮은 양이온의 파과곡선에 현격하게 크게 나타났다. 선택도계수는 파과곡선의 기울기에 영향을 미쳤으며, 계수값이 큰 음이온의 파과곡선의 기울기가 급격하였다. 온도변화는 파과곡선의 기울기에 영향을 미쳤으며, 온도가 증가할수록 이온교환속도가 증가하였다. 이 온도효과는 수지비에 관계없이 수지총량이 증가할수록 또는 이온교환수지의 교환능이 감소하여 파과곡선이 평형에 가까워질수록 감소하였다.

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이온교환크로마토그래피에서 라이소자임 분리에 미치는 pH와 온도 영향 (The Effect of pH and Temperature on Lysozyme Separation in Ion-exchange Chromatography)

  • 고관영;김인호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권1호
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    • pp.98-105
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    • 2014
  • 라이소자임은 용균 작용, 조직 회복 과정의 촉진 등의 작용을 하며 난백 중에 0.3% 함유되어 있다. 난백에서 라이소자임을 분리하는 방법으로 친화성 크로마토그래피, 이온교환크로마토그래피, 한외여과법 등이 있는데 이 중 이온교환크로마토그래피가 가장 많이 사용된다. 라이소자임을 양이온 젤이 충전된 유리 칼럼에서 분리 정제할 때 최적의 pH와 온도 조건을 찾는 것을 실험 목표로 하고, ASPEN Chromatography 전산 모사의 결과와 비교하였다. 실험에 사용되는 완충용액은 인산완충용액이었고 pH를 5~8로 변화를 주어 상온에서 실험하였고, 가장 분리가 잘 이루어진 pH에서 온도를 $5^{\circ}C$ 간격으로 $25{\sim}40^{\circ}C$로 변화시켜 실험하였다. RP-HPLC (Reversed phase High Performance Liquid Chromatography) 분석을 통해 라이소자임의 체류 시간을 확인하였고, OriginPro 8을 이용해 용출 단계에서 크로마토그램의 면적을 비교하여 라이소자임의 양을 정량분석하였다. 결과를 분석한 결과, pH 5일 때, 온도가 $25^{\circ}C$에서 가장 많은 양의 라이소자임이 분리되었다.

아민화 아크릴계 이온교환섬유의 폐수 중 Linear Alkylbenzene Sulfonate 흡착에 관한 연구 (Studies on the Adsorption of Linear Alkylbenzene Sulfonate from Waste Water by Fibrous Aminated Acrylic ion-Exchanger)

  • 황택성;박진원;김원종
    • 폴리머
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    • 제26권4호
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    • pp.516-522
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    • 2002
  • 4급 암모늄기를 관능기로 갖는 아민화 아크릴계 이온교환섬유를 이용하여 연속식 흡착공정 중 linear alkylbenzene sulfonate(LAS)의 흡착특성을 확인하였다. 아민화 아크릴계 이온교환섬유의 LAS흡착성능은 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 $40^{\circ}C$에서 최적 흡착성능을 나타내었다. 또한 컬럼 베드 충진비(L/D)의 변화에 따른 LAS 이온의 흡착능은 L/D>2에서 최대 흡착능을 나타내었다. pH 변화에 따른 LAS이온 흡착능은 pH가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었고, pH 7에서 최대 흡착능을 나타내었다. 유속변화에 따른 LAS 흡착능은 유속이 증가할수록 낮아졌으며 농도가 높을수록 떨어졌다.

모기유충에 살충력이 있는 Bacillus thuringiensis subsp. darmstadiensis 73E10-2의 내독소의 용혈성 인자의 정제 (Purification of hemolysin in mosquitocidal delta-endotoxin from Bacillus thuringiensis subsp. darmstadiensis 73E10-2)

  • 김광현;이기희;홍용기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.303-307
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    • 1991
  • B.thuringiensis subsp. darmstadiensis 73E10-2의 내독소에 존재하는 hemolysin이 Sephadex G-100 gel filtration과 DEAE-cellulose ion exchange column chromatography에 의해 정제되었으며, 그 순도는 SDS-PAGE와 Ouchterlony test로 확인하였다. 그 결과 정제된 hemolysin의 분자량은 64KDa 의 단백질 이었으며, in vivo 상태에서는 전혀 모기유충에 독작용을 나타내지 않았다는 점이 28KDa 단백질의 차이가 있었다. 또한 정제된 hemolysin과 B.thuringiensis subsp. israelensis의 내독소를 효소항체법으로 검토해 본 결과 양단백질 사이에는 면역학적으로 전혀 상관이 없었다.

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양이온 물질로 오염된 지하수 정화를 위한 반응벽체 개발 : 제올라이트의 적용성 평가

  • 이승학;이재원;김시현;박준범;박상권
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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    • pp.23-26
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    • 2001
  • Batch test and column test were performed to develop the design factors for PRBs against the contaminated groundwater by ammonium and lead. Clinoptilolite, one of the natural zeolites having excellent cation exchange capacity(CEC), was chosen as the reactive material through the ion-exchange mechanism. In the batch test, the reactivity of Clinoptilolite to ammonium and lead was examined with varying the particle size of Clinoptilolite. The nit weight of Clinoptilolite showed removal efficiencies of 65 % against the ammonium and 98% against lead. The effect of particle size of Clinoptilolite was not noticeable. In the column test, the permeability was examined using flexible-wall permeameters with varying the particle size of Clinoptilolite. When the washed Clinoptilolite having the diameter of 0.42-0.85 nm was mixed with Jumunjin sands in 20:80 ratio (w/w), the highest permeability of 2$\times$10$^{-3}$ -7 x 10$^{-4}$ cm/s was achieved. The reactivity and the strength property of the mixed material were investigated using fixed wall column having 8 sampling ports on the wall and the direct shear test, respectively. Clinoptilolite was found to be a suitable material for PRBs against the contaminated groundwater with ammonium and/or heavy metals.

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양이온 교환 크로마토그래피에 의한 리튬 동위원소의 농축 (Enrichment of Lithium Isotopes by Cation Exchange Chromatography)

  • 김동원;김창석;최기영;전영신;정영규;박성업
    • 분석과학
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    • 제7권2호
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    • pp.201-204
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    • 1994
  • 리튬 동위원소의 분리를 위하여, 양이온 교환 컬럼 크로마토그래피를 수용액 이온 교환시스템 중에서 수행하였다. 실험에는 길이 50cm, 안 반지름 6mm의 파이렉스 유리 컬럼을 사용하였다. 컬럼 크로마토그래피에서 용리액으로는 염산 숙신산 혼합용액을 사용하여 1.0068의 분리인자 값을 얻었다. 이 실험으로부터 가벼운 $^6Li$는 수지상에 농축되고, $^7Li$는 용액상에 농축됨을 확인하였다.

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