• 제목/요약/키워드: iron ion

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알지네이트 비드를 이용하여 안정화한 0가 철의 수용액 상에서의 과염소산 이온의 환원 분해 특성 (Reduction of perchlorate in aqueous solution using zero valence iron stabilized with alginate bead)

  • 주태경;이종철;팽기정
    • 분석과학
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    • 제23권6호
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    • pp.560-565
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    • 2010
  • 과염소산 이온($ClO_4^-$)은 로켓, 그리고 미사일 추진체등의 군사적 무기에 산화제로서 널리 사용이 되고 있다. 또한 주요 오염물질로 간주되는 과염소산 이온을 분해하려는 연구도 계속 진행이 되고 있다. 과염소산 이온을 환원 분해 처리하기위한 촉매로는 0가 철이 많이 응용되고 있다. 0가 철은 지표수의 정화나 오염물질의 처리에 널리 활용이 되고 있는 물질이다. 그러나 이것은 뭉침이 잘 일어나고 쉽게 침전이 되며 제한적인 유동성을 갖는 경향이 있다. 따라서 본 연구에서는 칼슘-알지네이트 고분자를 응용하여 나노크기의 0가 철 입자를 고정시켜 안정화하고 과염소산 이온을 환원분해 하였다. 안정화된 0가 철 입자는 분산되어 넓은 표면적을 가지기 때문에 과염소산 이온의 환원분해 효율을 더욱 증가 시킨다. 본 연구에서는 지지체 물질인 알지네이트 비드로 0가 철을 고정화하는 방법을 개발하고 가교제 역할을 하는 칼슘이온을 함께 사용하였다. 이것을 이용하여 과염소산 이온의 환원분해 효율을 온도를 변화하면서 실험 하였고 재사용 가능성을 점검하였다.

The Influence of H+ and Cl- Ions on the Corrosion Inhibitive Effect of Poly(para-aminophenol) for Iron in Hydrochloric acid

  • Manivel, P.
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제16권4호
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    • pp.187-193
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    • 2017
  • Polymer amines are found to show distinct corrosion inhibition effects in acidic media. The functional groups of organic compounds have a wide role in the physical and chemical properties, for the inhibition efficiency with respect to steric factors, aromaticity, and electron density. The influence of $H^+$ ions and $Cl^-$ ions on the corrosion inhibitive effect of poly(p-aminophenol) for iron in hydrochloric acid was studied using electrochemical methods such as impedance, linear polarization, and Tafel polarization techniques. The experiments were conducted with and without the inhibitor, poly(p-aminophenol). The concentration range of $H^+$ ions and $Cl^-$ ions are from 1 M to 0.05 M and 1 M to 0.1 M, respectively. With the inhibitor poly(p-aminophenol), this study shows that inhibition efficiency decreases with the reduction of $H^+$ ion and $Cl^-$ ion concentrations in aqueous solution. Further, it reveals that the adsorption of an inhibitor on the surface of iron is dependent on the concentrations of $H^+$ and $Cl^-$ ions in the solution and the adsorption of inhibitor on the iron surface through the cationic form of amine.

Experimental Simulation of Iron Oxide Formation on Low Alloy Steel Evaporator Tubes for Power Plant in the Presence of Iron Ions

  • Choi, Mi-Hwa;Rhee, Choong-Kyun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권11호
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    • pp.2577-2583
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    • 2009
  • Presented are the formation of iron oxide layers on evaporator tubes in an actual fossil power plant operated under all volatile treatment (AVT) condition and an experimental simulation of iron oxide formation in the presence of ferrous and ferric ions. After actual operations for 12781 and 36326 hr in the power plant, two iron oxide layers of magnetite on the evaporator tubes were found: a continuous inner layer and a porous outer layer. The experimental simulation (i.e., artificial corrosion in the presence of ferrous and ferric ions at 100 ppm level for 100 hr) reveals that ferrous ions turn the continuous inner oxide layer on tube metal to cracks and pores, while ferric ions facilitate the production of porous outer oxide layer consisting of large crystallites. Based on a comparison of the oxide layers produced in the experimental simulation with those observed on the actually used tubes, we propose possible routes for oxid layer formation schematically. In addition, the limits of the proposed corrosion routes are discussed in detail.

Nafion-ethylenediamine이 수식된 유리탄소전극에 의한 시차펄스전압전류법으로 철(II) 이온의 정량 (Differential Pulse Voltammetric Determination of Iron(II) ion with a Nafion-Ethylenediamine Modified Glassy Carbon Electrode)

  • 김경원;김희철;김성현;박병호;김연희;김경남;고영춘
    • 대한화학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.115-120
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    • 2003
  • Perfluorinated sulfonated polymer(Nafion)-ethylenediamine(en)이 화학수식된 유리탄소전극으로 Fe(II) 이온의 정량에 대해 연구하였다. Fe(II) 이온의 착화제인 en을 nafion에 고정시켜 유리탄소전극 표면에 수식하면 이 수식전극의 en은 Fe(II) 이온과 $[Fe(en)_3]^{+2}$의 착물을 형성한다. Nafion-en이 화학수식된 유리탄소전극에서 시차펄스전압전류법에 의한 Fe(II) 이온의 산화봉우리전위는 0.340${\pm}$0.015 V(vs. Ag/AgCl), 측정범위는 $5{\times}10^{-6}{\sim}0.2{\times}10^{-3} M(0.28{\sim}11.17 mg/L)$, 검출한계(3s)는 $1.89{\times}10^{-5}$M(1.056 mg/L)이었다.

PEMFC 고분자막의 화학적 내구성 평가를 위한 Fenton 반응 조건에 관한 연구 (Study on the Fenton Reaction Condition for Evaluation of Chemical Durability of PEMFC Membrane)

  • 오소형;박지상;정성기;정지홍;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.49-53
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    • 2021
  • 고분자 연료전지(PEMFC) 고분자막의 화학적 내구성을 평가하는데 Fenton 반응이 자주 사용된다. 그러나 과산화수소와 철 이온의 격렬한 반응 때문에 재현성이 낮아 실험 데이터를 비교하기가 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 Fenton 반응에 의한 고분자막 내구성 실험의 재현성을 향상시키기 위한 반응조건을 찾고자 하였다. 과산화수소 농도는 30%로 고정시키고 철이온 농도와 온도, 교반속도, 시료크기를 변화시키며 라디칼에 열화된 Nafion 고분자막의 불소이온 농도를 측정했다. 철이온 농도를 높게하거나 고분자막 시료 크기를 크게하고, Fenton 반응 온도를 80 ℃로 높게하면 실험편차가 커져서 철이온 농도 10 ppm, 온도 70 ℃와 시료크기 0.5 ㎠가 적합하였다.

Effect of Batch Melting Temperature and Raw Material on Iron Redox State in Sodium Silicate Glasses

  • Mirhadi, Bahman;Mehdikhani, Behzad
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.117-120
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    • 2011
  • In this study, the redox state of iron in sodium silicate glasses was varied by changing the melting conditions, such as the melting temperature and particle size of iron oxide. The oxidation states of the iron ion were determined by wet chemical analysis and UV-Vis spectroscopy methods. Iron commonly exists as an equilibrium mixture of ferrous ions, $Fe^{2+}$, and ferric ions $Fe^{3+}$. In this study, sodium silicate glasses containing nanoparticles of iron oxide (0.5% mol) were prepared at various temperatures. Increase of temperature led to the transformation of ferric ions to ferrous ions, and the intensity of the ferrous peak in 1050 nm increased. Nanoparticle iron oxide caused fewer ferrous ions to be formed and the $\frac{Fe^{2+}}{Fe^{3+}}$ equilibrium ratio compared to that with micro-oxide iron powder was lower.

The Application of Ion Chromatographic Method for Bioavailability and Stability Test of Iron Preparations

  • Kim, Young-Ok;Chung, Hye-Joo;Kong, Hak-Soo;Choi, Dong-Woong;Cho, Dae-Hyun
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제22권3호
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    • pp.288-293
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    • 1999
  • Postabsorptive serum iron level was determined after oral administration of the compounds to human. In serum and whole blood, $Fe^{3+}$ was measured by ion chromatography (IC) using a pyridine-2,6-dicarboxylic acid (PDCA) as an eluent. The serum sample solutions were pretreated with I N HCI and 50% TCA. The whole blood sample solutions were treated with 3 N HCI for 30 min at $125^{\circ}C$. The limit of detection (LOD) of the IC technique is $0.2 {\mu}M$ for$Fe^{2+}$and 0.1 $\mu$M for $Fe^{3+}$. The area under concentration (AUC) can be obtained by the above analytical condition. In addition, to compare the stability of $Fe^{2+}$ to that of $Fe^{3+}$ in pharamaceutical preparations, accelerated stability test was carried out. After storing the samples under $40^{\circ}C$, 75%RH in light-resistant container for various time intervals, the contents of iron of different valencies were determined separately by the IC technique and the change and/or the interchange of among those iron species in preparations was investigated. Iron raw materials are stable, but $Fe^{2+}$ in$Fe^{3+}$ source materials was slightly converted to $Fe^{3+}$ by oxidation. $Fe^{2+}$ in$Fe^{3+}$ source raw materials and $Fe^{3+}$ in $Fe^{2+}$ raw materials are determined as impurities. Therefore, IC technique is found to be an appropriate method for comparative evaluation of dissimilar bioavailability of $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$, stability of $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$ raw materials and preparations.

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이온 크로마토그래피법에 의한 강수 중 철, 구리, 아연의 정량 (Determination of Iron, Copper, and Zinc in Rainwater by Ion Chromatography)

  • 이용근;이계형;이동수
    • 한국대기환경학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.137-142
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    • 1991
  • A method is developed for the simultaneous determination of dissolved iron, copper, and zinc in rainwater. The method involves 25-fold evaporative concentration, ion chromatographic separation and subsequent spectrophotometric detection after post-column reaction with 4-(2-pyridylazo) resorcinol. Analytical sensitivities, being defined by the slopes of calibration curves, are 0.93, 0.54, and 0.11 Abs/ $\mu$g/ml for iron, copper, zinc, respectively. Detection limits render around a few tenth of one ng/ml. Precisions evaluated by replicate analysis of real sample are better than 10% RSD. Due to the lack of certified standards for rainwater, the accuracy of the method could not be assessed directly. However, the results of this method agree well with those by inductively coupled plasma mass spectrometry. Analytical results for a suite of Seoul rainwaters are presented herein.

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연어(Oncorhynchus keta) 추출물 중의 Anserine, 단백질 및 철분 함량에 미치는 추출방법의 영향 (Effects of Extraction Method on Anserine, Protein, and Iron Contents of Salmon (Oncorhynchus keta) Extracts)

  • 민혜옥;박인명;송호수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.220-228
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    • 2017
  • 본 연구는 수산동물을 원료로 한 천연 anserine의 추출을 위해 여러 추출방법을 이용하여 연어로부터 anserine을 추출하였으며 각 추출방법에 따른 불순물(protein, iron)과 anserine의 함량 변화를 살펴보았다. Anserine 추출용 시료로서 연어의 적합성을 알아보기 위해 아미노산 함량을 분석한 결과 전체 아미노산 함량 중 anserine은 약 43.06%를 차지하는 것으로 나타나 추출용 시료로 적합한 것으로 나타났고, 추출방법에 따른 함량 변화를 살펴보기 위해 가열처리와 한외여과처리, 그리고 이온교환 및 한외여과처리를 이용한 추출방법에 따른 함량 변화를 살펴본 결과 $60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$로 가열 처리한 경우 $100^{\circ}C$ 가열처리구가 총철과 단백질 등 불순물 제거에 가장 효과적이었으나, anserine 함량의 감소가 큰 것으로 나타났다. 한외여과방법을 통해 분자량을 조절한 추출물의 함량 변화를 측정한 결과에서는 가열처리 추출물보다 단백질 약 81%, 총철 함량이 약 97% 감소하는 결과를 나타내었으며, anserine의 함량 변화는 가열처리구와 비슷한 수준을 유지하였다. 또한, Dowex $1{\times}8$ 수지를 이용하여 1차 이온교환을 하고 이온 교환한 추출물을 이용하여 MW 500까지 한외여과처리를 한 후 CM-cellulose를 이용하여 2차 이온교환을 병행한 추출물의 함량 변화를 살펴본 결과, 가열-한외여과처리 추출물보다 단백질 및 총철의 함량은 감소했지만 상대적으로 높은 anserine 함량을 나타내어 이온교환-한외여과처리 추출방법이 단백질 및 총철과 같은 불순물의 함량은 낮추면서 상대적으로 anserine의 함량을 높일 수 있는 추출방법이라 사료된다. 또한, 이러한 경향은 전기영동 및 HPLC를 통해 확인할 수 있었으며, LC/MS를 이용하여 표품 anserine과 1차 이온교환-한외여과처리 추출물, 2차 이온교환 추출물을 분석한 결과 모두 동일한 분자량(MW 240)을 가진 물질로 확인되어 1, 2차 이온교환 및 한외여과처리를 병행한 추출법이 anserine의 추출에 있어서 효율적인 방법으로 생각한다.

Fe3O4 Nanoparticles on MWCNTs Backbone for Lithium Ion Batteries

  • Lee, Kangsoo;Shin, Seo Yoon;Yoon, Young Soo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.376-380
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    • 2016
  • A composite electrode made of iron oxide nanoparticles/multi-wall carbon nanotube (iNPs/M) delivers high specific capacity and cycle durability. At a rate of $200mAg^{-1}$, the electrode shows a high discharge capacity of ${\sim}664mAhg^{-1}$ after 100 cycles, which is ~ 70% of the theoretical capacity of $Fe_3O_4$. Carbon black, carbon nanotube, and graphene as anode materials have been explored to improve the electrical conductivity and cycle stability in Li ion batteries. Herein, iron oxide nanoparticles on acid treated MWCNTs as a conductive platform are combined to enhance the drawbacks of $Fe_3O_4$ such as low electrical conductivity and volume expansion during the alloying/dealloying process. Enhanced performance was achieved due to a synergistic effect between electrically 3D networks of conductive MWCNTs and the high Li ion storage ability of $Fe_3O_4$ nanoparticles (iNPs).