Kim Jung-Sung;Lee Sang-Hwan;Park Yoon-Yul;Yasuyo Hoshikawa;Hiroshi Tomiyasu
한국환경과학회지
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제14권10호
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pp.919-928
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2005
This study introduces the development of new supercritical water oxidation(SCW)(multiple step oxidation) to destruct recalcitrant organic substances totally and safely by using sodium nitrate as an oxidant. This method has solved the problems of conventional SCW, such as precipitation of salt due to lowered permittivity, pressure increase following rapid rise of reaction temperature, and corrosion of reactor due to the generation of strong acid. Destruction condition and rate in the supercritical water were examined using Polyvinyl Chloride(PVC) and ion exchange resins as organic substances. The experiment was carried out at $450^{\circ}C$ for 30min, which is relatively lower than the temperature for supercritical water oxidation $(600-650^{\circ}C)$. The decomposition rates of various incombustible organic substances were very high [PVC$(87.5\%)$, Anion exchange resin$(98.6\%)$, Cationexchange resin$(98.0\%)$]. It was observed that hetero atoms existed in organic compounds and chlorine was neutralized by sodium (salt formation). However, relatively large amount of sodium nitrate (4 equivalent) was required to raise the decomposition ratio. For complete oxidation of PCB was intended, the amount of oxidizer was an important parameter.
There has been many attempts to improve the membrane performance using pervaporation processes[l-3]. They are 1) blending polymer with the high flux and one with high selectivity, 2) an incorporation of functional groups interacting with permeants into a membrane through copolymerization or modification, 3) composite membrane or asymmetric membrane structure with a thin skin layer which acts as a selective layer. Among them, a polymeric membrane containing ion complex group receives an extensive attention recently because ionic complex is known to activate the water transport through ion-dipole interaction. It is especially advantageous in the separation of organic-water system. We applied the ideas of the activation of water transport through ion-dipole. We have reported on the in-sire complex membrane to separate water from aqueous aceiic acid and pyridme solution[4-5] based on the simple acid-base theory. Water transport was enhanced through in-situ complex between pyridine moiety in the membrane and the incoming acetic acid in the feed. In this case, catalytic transport mechanism was proposed. In the present study we used pyridine solution as a feed and the sulfonic acid group in the membrane.
For an accurate measurement of aerosol particle size distribution using a differential mobility analyser (DMA), a new calculation process, capable of predicting the masses for the various kinds of water cluster ions generated from a bipolar ionizer, was prepared by improving the previous process. The masses for the 5 kinds of positive and negative water cluster ions produced from a SMAC ionizer were predicted by the improved calculation process. The aerosol particle charging ratios calculated by applying the predicted ion masses to particle charging equations were in good accordance with the experimentally measured ones, indicating that the improved calculation process are more reasonable than the previous one in a mass prediction of bipolar water cluster ions.
Hyperthermal ion scattering experiments were conducted with low kinetic energy (<35 eV) cesium ion beams to analyze the UV-photolyzed water-ice films. Neutral molecules (X) on the surface were detected as cesium-molecule ion clusters ($CsX^+$) which were formed through a Reactive Ion Scattering (RIS) process. Ionic species on the surface were desorbed from the surface via a low energy sputtering (LES) process, and were analyzed [1]. Using these methods, the thermal stability of hydronium ion ($H_3O^+$) that was produced by UV light was examined. As the thermal stability of $H_3O^+$ is related with the reaction, $H_3O^+$ + OH + $e^-$ (or $OH^-$) ${\rightarrow}$$2H_2O$, which is similar or same with the reverse reaction of the auto-ionization of water, the result from this work would be helpful to understand the auto-ionization of $H_2O$ in water-ice that has not been well-understood yet. However, as $H_3O^+$ was not detected through a LES method, the titration experiment of $H_3O^+$ with methylamine ($CH_3NH_2$, MA), MA + $H_3O^+\;{\rightarrow}\;MAH^+$ + $H_2O$, was conducted. In this case, the presence of $MAH^+$ indicates that of $H_3O^+$ in the ice. Thus the pristine ice was photolyzed with UV light for a few minutes and this photolyzed ice was remained at the certain temperature for minutes without UV light. Then MA was adsorbed on that surface so that the population of $H_3O^+$ was found. From the calibration experiments, the relation of $MAH^+$ and $H_3O^+$ was found, so that the thermal stability of $H_3O^+$ can be investigated [2].
Kim, Seong-Hoon;Huh, Hyun-Do;Choi, Sang-Hyun;Min, Chul-Hee;Shin, Dong-Oh;Choi, Jin-Ho
Journal of Radiation Protection and Research
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제34권2호
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pp.43-48
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2009
When the PDD (percentage depth dose) in the megavoltage beams is measured in the water phantom, the polarity and ion recombination effects of ionization chambers with depth in water are not usually taken into consideration. We try to investigate if those variations with depth should be taken into consideration or could be ignored for the thimble type semiflex ionization chamber (PTW $31010^{TM}$, SN 1551). According to the recommendation of IAEA TRS-398, the 4 representative depths of $d_s$, $d_{max}$, $d_{90}$ and $d_{50}$ were used for the electron beams. For the photon beams, the 4 depths were arbitrarily chosen for the photon beams, which were $d_s$, $d_{max}$, $d_{10}$ and $d_{20}$. For the high energy photon beam both polarity and ion recombination factors of the chamber with depth in water gives the good agreements within the maximum $\pm$0.2%, while the $C_{polS}$ with depth came within the maximum $\pm$ 0.4% and the $C_{IRS}$ within the maximum $\pm$0.6% in every electron beam used. This study shows that PDI (percentage depth ionization) could be a good approximation to PDD for the chamber used.
이온 교환막은 전기투석, 확산투석, Redox flow 전지, 연료전지 등 다양하고 넓은 분야에서 사용되고 있다. 초음파를 이용하여 만들어진 PVC 양이온 교환막을 시간을 변화시켜 가면서 술폰화 반응에 의해 제조하였다. 술폰화제로 황산을 사용하였으며, 술폰화 PVC 양이온 교환막의 기본구조와 특성을 FT-IR, EDX, Water uptake, 이온교환용량(IEC), 전기저항(ER), 전도도, 이온수송수 및 표면 morphology를 SEM 분석하였다. FT-IR 스펙트럼 분석결과 술폰화 PVC 양이온 교환막에 술폰산기가 도입되었음을 확인하였으며 멤브레인의 Water uptake, IEC, 전기 저항 및 ion transport number의 최대값은 각각 40.2%, 0.87 meq/g, $35.2{\Omega}{\cdot}cm^2$ 및 0.88이었다.
This study was designed to investigate the fundamental aspects of a possible recovery of phosphorus strategy from wastewater by using the zirconium mesoporous structured materials as a new type of ion exchangers. Zirconium mesoporous structure material was synthesized by hydro-thermal synthesis. The synthesized zirconium mesoporous structure was examined by X-ray diffraction (XRD) and Transmission electron micrograph (TEM). From the results of XRD and TEM, it was found out that hexagonal mesoporous structure, pore size was about $47{\AA}$, was synthesized. Experimental results showed that the complex of zirconium sulfate tetrahydrate and surfactant micelles had very high ability for capture of phosphorus. The amount of phosphate ions exchanged into the solid was as great as 3.4mmol/g-ZS. And the ion exchange reaction was occurred between $PO_4{^{3-}}$ and $SO_4{^{2-}}$ and also between $PO_4{^{3-}}$ and $OH^-$. Therefore, it is possible to get the higher removal efficiency than other ion exchange media and adsorbent.
수중 암모니아성 질소는 각종 수질오염을 일으키는 물질로서 관리대상이다. 인도페놀법을 변형한 발색대 길이 측정으로 암모니아성 질소를 분석하기 위한 기초 실험을 수행하였다. 1-naphthol을 발색제로 사용한 암모니아성 질소 분석에서 최대 흡광도는 720nm 부근의 파장대에서 관찰되었고, 적정 주입양은 $0.5-1.5m{\ell}$였다. 발색 반응은 신속히 진행되어 20분이 경과하여 전체 최고 흡광도의 80%으로 나타내었고, 발색 시약을 조제하는 과정에서 NaOH 농도는 1.5-2.5M 농도로 설정하였으며, 초기 pH는 영향을 미치지 않았다. 또한, $25^{\circ}C$의 온도에서는 발색대의 길이에 미치는 영향이 미미한 것으로 나타났다.
The ionic association constant (K) of N-methyl pyridinium iodide (NMPI) ion in several ethanol-water mixtures were determined by the combination of UV spectroscopy and conductance measurements using the Shedlovsky function as a correction factor. The measurement of electrical conductance and UV absorption were performed in 95, 90, 80 and 60 volume percentages of ethanol in the solvent mixture at 15, 25, 35 and 45 $({\pm}0.1)^{\circ}C$. The ion size parameter $(r_A+_D-)$ and the dipole moment $({\mu}_A+_D-)$ of NMPI ion were obtained from he linear plots of ln K vs. (1/D) and (D-1)/(2D+1), respectively. These ${\mu}_A+_D-$ values were in good agreement with the values of transition moment calculated from the equation, ${\mu}_{nm}=6.5168{\times}10^{-2}{\times}({\varepsilon}_{max}{\frac{\bar{\nu}_{\frac{1}{2}}}{\bar{\nu}_{max}})^{\frac{1}{2}}$ (Debye) which we have derived. The thermodynamic parameters indicate (1) that the water dipoles have an ordered rearrangement around the dipolar NMPI ions rather than the configuration existing in bulk free waters; and (2) that the equilibrium state between NMPI ion and its component ions are controlled by entropy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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