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방해석의 $Cd^{2+}$ 흡착현상에 대한 연구 (Sorption Studies of $Cd^{2+}$ on Calcite: Kinetics and Reversibility)

  • Yoon, Hyeon;Reeder, Richard J.
    • 한국광물학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.104-113
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    • 2002
  • 방해석 표면에 의한 C$d^{2+}$의 흡착연구를 하였다. 흡착실험에서 사용한 Cd의 농도는 $10^{-8}$ 로서 CdCO$_3$(s)의 침전농도 보다 낮은 농도를 유지하도록 조절하였다. NaClO$_4$를 전해질로 사용하여 이온농도를 달리 한 실험 결과 C$d^{2+}$의 흡착은 용액의 이온세기와는 무관한 것으로 나타났다. 이는 C$d^{2+}$의 방해석 표면 흡착이 특징적인 성질을 갖고 inner sphere surface complex를 형성한다는 것을 암시한다. 흡착반응은 초기의 매우 빠른 흡착시기와 후기의 지속적인 느린 흡착시기의 2단계로 구분되었다. 특히, 후기의 느린 흡착시기에는 약 145시간 경과 후 최대정상상태 (steady state maximum)에 도달하였다. 본 연구에서 사용한 C$d^{2+}$의 농도가 낮아 방해석 표면에 CdCO$_3$(s)의 침전 형성에 의한 반응은 고려되지 않았다. 방해석 표면으로부터 C$d^{2+}$의 탈착반응은 일정시간의 흡착 반응이 경과된 후 초기 흡착 실험 시와 같은 농도의 과포화 용액을 사용하여 C$d^{2+}$을 흡착한 방해석이 새로운 용액에 재 평형을 이루도록 반응을 유도하였다. 일반적으로 탈착실험에서는 새로운 과포화용액에 방해석을 넣자마자 매우 빠른 탈착반응을 보여준다. 그 이후는 2가지의 다른 경향성을 보여주며 새로운 평형에 도달하는 것으로 나타난다. 초기의 빠른 탈착반응 시기 뒤 느린 흡착반응이 지속적으로 일어나 일정 시간 경과 후 다시 평형을 이루거나, 느린 탈착반응이 계속적으로 지속되어 일정 시간 경과 후 새로운 평형을 이루는 2가지로 나타났다. 이러한 부분적으로 비가역적인 흡착 반응과 탈착반응은 실제 자연계에서 C$d^{2+}$의 유동성을 결정짓는 매우 중요한 인자로 작용할 것으로 생각된다. 흡착 반응 및 탈착반응의 평형상수 값은 이들 반응이 서로 동일한 기작에 의하여 조절됨을 보여주었다.

소아 백혈병 환자의 동종 조혈모세포이식 전처치로서 전신방사선 조사 포함군과 비포함군의 비교 (Comparison of total body irradiation-based or non-total body irradiation-based conditioning regimens for allogeneic stem cell transplantation in pediatric leukemia patients)

  • 김상정;한동균;백희조;김동연;남택근;황태주;국훈
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제53권4호
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    • pp.538-547
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    • 2010
  • 목 적 : 본 연구의 목적은 소아백혈병 환자에서 이식 전처치로서 전신방사선조사(total body irradiation, TBI)군과 비방사선조사(non-TBI)군과의 이식 성적 및 예후를 비교하고자 하였다. 방 법: 1996년 1월에서 2007년 12월까지 전남대학교병원에서 조혈모세포이식을 시행 받은 소아백혈병 환자 77명을 TBI군(n=40)과 non-TBI군(n=37)으로 나누어 각 군 간의 이식 유형, 이식 시 질병상태, 전처치 방법, 이식 세포 수, 생착 속도, 이식편대숙주반응(graft-versus-host disease, GVHD)의 발생빈도, 이식 합병증, 사망원인, 전체생존율(overall survival, OS)과 무사건생존율(event free survival, EFS) 및 후기 합병증을 비교 분석하였다. 결 과 : 급성림프구성백혈병(acute lymphoblastic leukemia, ALL) 환자의 82.4% (28/34)는 TBI를 받았고, 골수계열 백혈병 환자의 72.7% (24/33)는 non-TBI 군이었다. 전체 환자를 대상으로 TBI 여부에 따른 5년 EFS은 두 군간 차이는 없었으나 (62% vs. 63%), ALL 환자에서는 TBI군이 non-TBI군에 비해 통계적으로 유의하게 우수한 5년 EFS을 보였다(65% vs. 17%; $P$=0.005). AML (acute myelogenous leukemia) 환자에서는 non-TBI군이 TBI군보다 더 높은 5년 EFS을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다(73% vs. 38 %; $P$=0.089). GVHD 발생률, 생착, 사망원인과 후기 합병증은 두 군간 차이는 없었다. 결 론 : 전처치로서 TBI군과 non-TBI군은 비슷한 결과를 보였으나, ALL환자에서는 TBI군이 non-TBI군에 비하여 유의하게 우수한 5년 EFS을 보였다. 두 군간 후기 합병증의 발생 및 사회경제적 삶의 질을 비교하기 위하여는 많은 환자를 대상으로한 전향적 무작위 연구가 필요하리라 사료된다.

Amino-Carbonyl 반응(反應)에 미치는 온도(溫度)의 영향(影響) (Effect of Temperature on Amino-Carbonyl Reaction)

  • 김용년;김창목;한강완;오성기
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.51-56
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    • 1982
  • 가공식품(加工食品)의 가장 중요(重要)한 색소형성(色素形成)으로 알려 진 비효소적(非酵素的) 갈변반응(褐變反應)인 amino-carbonyl반응(反應)에 대(對)한 온도(溫度)의 영향을 규명(究明)하기 위하여 0.05M glucose-arginine을 model system으로 선정하여 처리온도(處理溫度) 및 시간(時間)에 따라 분해(分解)되는 glucose 및 arginine의 함량변화(含量變化)와 생성(生成)되는 melanoidin 색소(色素)의 강도(强度)로써 반응속도상수(反應速度常數)와 반감기(半減期)를 구(求)하였으며, 또 Arrhenius 식(式)에 따라 반응속도상수(反應速度常數)의 온도의존성(溫度依存性)을 조사(調査)하였다. 1. 처리온도(處理溫度) 및 시간별(時間別)로 분해(分解)되는 glucose 및 arginine의 정량(定量)은 carbohydrate analysis 및 $\mu$ Bondapak $C_{18}$ column을 사용(使用)한 HPLC를 이용(利用)함이 효과적(效果的)이었다. 2. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)은 $100^{\circ}C$$120^{\circ}C$에서의 glucose를 제외하고는 모두 1차반응(次反應)에 따랐으나, $100^{\circ}C$이상에서의 glucose에 있어서는 2상(相) 1차반응(次反應)(two-phase first-order reaction)에 따랐다. 또 melanoidin 생성반응(生成反應)에 있어서 $60^{\circ}C$$80^{\circ}C$에서는 1차반응(次反應)에 따랐으나 $100^{\circ}C$이상에서는 역시 2상(相) 1차반응(次反應)에 따랐다. 3. glucose-arginine 반응(反應)에 의한 melanoidin 색소(色素)의 생성반응(生成反應)은 $100^{\circ}C$$120^{\circ}C$에서 3$\sim$5시간(時間)동안에 거의 완성단계에 있었으며 $100^{\circ}C$이상에서는 거의 차(差)가 없었다. 4. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)과 melanoidin의 생성반응(生成反應)의 속도상수(速度常數)가 $100^{\circ}C$$120^{\circ}C$에서 현저한 증가현상(增加現象)을 나타내므로 amino-carbonyl 반응(反應)에 의(依)한 갈색색소형성(褐色色素形成)은 $100^{\circ}C$이상의 고온에서 심하게 일어남을 알 수 있었다. 5. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)과 이에 따른 melanoidin의 생성반응(生成反應)에 대(對)한 반응속도상수(反應速度常數)의 온도(溫度) 의존성(依存性)은 $100^{\circ}C$이하에서는 Arrhenius식(式)에 따랐으나 $120^{\circ}C$이상의 고온(高溫)에서는 이에 따르지 않았다. 6. glucose 및 arginine 분해반응(分解反應)의 활성화(活性化)에너지는 각각(各各) 12.512kcal/mole과 12.122kcal/mole로서 거의 비슷하고 melanoidin생성반응(生成反應)의 활성화(活性化)에너지는 18.142kcal/mole로서 melanoidin생성반응(生成反應)이 온도(溫度)에 더 민감함을 보여주었다.

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Alcohol Fermentation at High Temperature and the Strain-specific Characteristics Required to Endow the Thermotolerance of Sacchromyces cerevisiae KNU5377

  • Paik, Sang-Kyoo;Park, In-Su;Kim, Il-Sup;Kang, Kyung-Hee;Yu, Choon-Bal;Rhee, In-Koo;Jin, In-Gnyol
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2005년도 2005 Annual Meeting & International Symposium
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    • pp.154-164
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    • 2005
  • Saccharomyces cerevisiae KNU5377 is a thermotolerant strain, which can ferment ethanol from wasted papers and starch at 40$^{\circ}C$ with the almost same rate as at 30$^{\circ}C$. This strain showed alcohol fermentation ability to convert wasted papers 200 g (w/v) to ethanol 8.4% (v/v) at 40$^{\circ}C$, meaning that 8.4% ethanol is acceptable enough to ferment in the industrial economy. As well, all kinds of starch that are using in the industry were converted into ethanol at 40$^{\circ}C$ with the almost same rate as at 30$^{\circ}C$. Hyperthermic cell killing kinetics and differential scanning calorimetry (DSC) revealed that exponentially growing cells of this yeast strain KNU5377 were more thermotolerant than those of S. cerevisiae ATCC24858 used as a control. This intrinsic thermotolernace did not result from the stability of entire cellular components but possibly from that of a particular target. Heat shock induced similar results in whole cell DSC profiles of both strains and the accumulation of trehalose in the cells of both strains, but the trehalose contents in the strain KNU5377 were 2.6 fold higher than that in the control strain. On the contrary to the trehalose level, the neutral trehalase activity in the KNU5377 cells was not changed after the heat shock. This result made a conclusion that though the trehalose may stabilize cellular components, the surplus of trehalose in KNU5377 strain was not essential for stabilization of whole cellular components. A constitutively thermotolerant yeast, S. cerevisiae KNU5377, was compared with a relatively thermosensitive control, S. cerevisiae ATCC24858, by assaying the fluidity and proton ATPase on the plasma membrane. Anisotropic values (r) of both strains were slightly increased by elevating the incubation temperatures from 25$^{\circ}C$ to 37$^{\circ}C$ when they were aerobically cultured for 12 hours in the YPD media, implying the membrane fluidity was decreased. While the temperature was elevated up to 40$^{\circ}C$, the fluidity was not changed in the KNU5377 cell, but rather increased in the control. This result implies that the plasma membrane of the KNU5377 cell can be characterized into the more stabilized state than control. Besides, heat shock decreased the fluidity in the control strain, but not in the KNU5377 strain. This means also there's a stabilization of the plasma membrane in the KNU5377 cell. Furthermore, the proton ATPase assay indicated the KNU5377 cell kept a relatively more stabilized glucose metabolism at high temperature than the control cell. Therefore, the results were concluded that the stabilization of plasma membrane and growth at high temperature for the KNU5377 cell. Genome wide transcription analysis showed that the heat shock responses were very complex and combinatory in the KNU5377 cell. Induced by the heat shock, a number of genes were related with the ubiquitin mediated proteolysis, metallothionein (prevent ROS production from copper), hsp27 (88-fold induced remarkably, preventing the protein aggregation and denaturation), oxidative stress response (to remove the hydrogen peroxide), and etc.

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살충제 buprofezin의 가수분해 반응 메카니즘 (Kinetics and mechanism of hydrolysis of insecticidal buprofezin)

  • 성낙도;유성재;최경섭;권기성
    • 농약과학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.46-52
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    • 1998
  • [ $45^{\circ}C$ ]의 15%(v/v) dioxane 수용액중에서 살충성 buprofezin(IUPAC : tert-butylimino-3-iso-propyl-5-phenylperhydro-1,3,5-thiadiazin-4-one)의 가수분해 반응속도상수와 pka상수(5.60)를 측정하고 pH-효과, 용매효과(m=0.34, n=2.45 및 $1{\gg}m$), 열역학적 활성화 파라미터(pH 4.0, ${\Delta}H^{\neq}$= 11.12 $kcal{\cdot}mol^{-1}$, ${\Delta}S^{\neq}$=-5.0e.u. 및 $E_{act.}$=11.76Kcal), 반응 속도식등의 반응 속도론적 및 생성물분석(1-isopropyl-3-phenyl urea) 등의 비속도론적 실험결과를 얻었다. 이들 자료의 검토로부터 pH 8.0이하의 산성용액에서는 특정($k_{H3O+}$)및 일반 산-촉매반응에 의한 $A-S_{E}2$형 및 A-2(또는 $A_{AC}2$)형 반응, 그리고 pH 9.0이상의 알카리성 용액에서는 일반염기 촉매반응($k_{H2O}$)에 의한 친핵성 첨가-제거 ($Ad_{N}-E$) 반응이 사면체($sp^{3}$) 중간체를 경유하는 궤도-조절 반응으로 진행되는 일련의 가수분해 반응메카니즘을 제안하였다. 또한, Buprofezin은 산성(pH8.0이하)용액보다 염기성(pH8.0이상) 용액중($k=10^{-8}sec.^{-1}$)에서 더욱 안정하였으며 $45^{\circ}C$의 중성(pH 7.0) 수용액 중에서 반감기($t=\frac{1}{2}$)는 약 3개월이었다.

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폐암과 폐 염증성질환의 동적양전자방출단층검사 (Dynamic $^{18}F-FDG$ PET)의 유용성 (Usefulness of Dynamic $^{18}F-FDG$ PET Scan in Lung Cancer and Inflammation Disease)

  • 박훈희;노동욱;김세영;동경래;이민혜;강천구;임한상;오기백;김재삼;이창호
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제29권4호
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    • pp.249-255
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    • 2006
  • 목 적: 양전자방출단층검사(Fluorine-18 2-Deoxy-D-Glucose positron emission tomography : $^{18}F-FDG$ PET)는 가시적 영상분석과 반정량적 섭취계수 분석 방법을 사용하여 폐의 염증성 질환과 폐암을 구별 및 진단하는 데 유용하다. 일반적으로 표준화섭취계수(Standardized Uptake Value : SUV)가 폐 질환의 진단에 사용되지만, 이는 폐 조직에 있어서 반정량적, 정량적 분석을 통한 동적인 정보를 포함하지 않는다. 그러므로, 본 연구는 $^{18}F-FDG$ PET 검사에서 폐 질환의 동적 섭취 분석이 보다 정확한 대상질환의 진단을 유용하게 할 수 있을 것이라는 가정하에 시간-방사능 곡선(Time-Activity Curve: TAC), 표준화섭취계수-동적곡선(Standardized Uptake Value-Dynamic Curve : SUV-DC), 패트락 분석법(Patlak analysis : Glucose Metabolic Rate(MRGlu))을 토대로 얻은 분석방법을 이용하여 진단적 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법: 폐 질환을 가진 17명의 환자를 대상을 하여, 각각 60분간 Dynamic $^{18}F-FDG$ PET검사를 시행하였다. 획득한 정보를 통하여 폐질환의 형태를 따라 관심영역(Region of Interest: ROI)를 그린 후, 반정량적 분석인 TAC, SUV-DC와 정량적 분석인 Patlak analysis를 각각의 군에 따라 분석하여 비교 분석하였다. 결 과: Dynamic $^{18}F-FDG$ PET을 통한 분석결과, TAC 형태는 초기 혈류상에서 폐의 염증성 질환과 폐암의 구분이 어려웠으나, 시간이 지날수록 폐암의 곡선이 염증성 질환의 경우보다 확연히 증가하였다. SUV-DC의 경우는 TAC 형태와 거의 유사한 형태를 가졌다. Patlak analysis 분석결과, 대동맥 영역에서는 폐의 염증성 질환이 폐암보다 높은 혈액 방사능을 보였으나 시간이 지남에 따라 염증성 질환의 혈액 방사능이 극히 낮아졌다. 반면, 병변 조직에서는 폐암이 가장 높은 섭취를 보였으며 폐의 염증성 질환은 중간 정도에 머물렀다. 결 론: TAC와 SUV-DC 분석에서 폐암과 폐의 염증성 질환은 각각 고유한 그래프 형태를 띠었으며 Patlak analysis에서 역시 주목할 만한 차이를 보였다. 따라서 이러한 분석법을 토대로 좀더 깊이 있는 연구가 진행된다면 비침습적으로 폐의 질환을 구별하는 데 보다 적절하고 유용한 진단적 정보를 얻을 수 있을 것이다.

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Fructose-Glycine 혼합계에 있어서 Amino-Carbonyl 반응 (The Amino-Carbonyl Reaction in the Fructose-Glycine Mixture System)

  • 이진호;한강완
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.351-359
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    • 1989
  • 본 연구는 amino-carbonyl 반응물로서 fructose와 glycine을 model로 선정하여 완충액, 반응온도, 시간, pH, 농도 및 억제제의 영향에 의한 반응물 및 반응생성물의 물리. 화학적 변화를 측정하였다. Citrate buffer, Mcllvaine buffer, phosphate buffer 용액을 동일농도(0.1M)의 fructose-glycine 혼합물에 처리하여 pH6, $100^{\circ}C$에서 2시간 반응시켰을 때 인산과구연산이 들어 있는 Mcllvaine buffer혼합물에서 최고의 갈변효과를 나타내었다. Mcllvaine buffer용액(pH7) 중에서 동일농도(0.1M)의 fructose와 glycine을 온도 및 시간별로 반응시킨 결과 $100^{\circ}C$, 3시간 이상에서 현저한 갈변증가를 나타내었다. pH3-11의 영역에서 동일농도(0.1M)의 fructose와 glycine을 반응시켰을 매 pH 7 이하에서는 낮은 갈변반응이 나타났으며 pH7 이상에서는 급격하게 증가하였다. 0.02-0.2M의 각 농도별 glycine을 0.5M의 fructose와 0.02-0.2M의 각 농도별 fructose을 0.5M의 glycine과 pH7, 1$100^{\circ}C$에서 3시간 동안 각각 반응시킨 결과 fructose가 고농도일 때 더 높은 갈변도를 나타내었다. $100^{\circ}C$$120^{\circ}C$에서 경시적 반응에 대한 fructose와 glycine의 반감기는 각각 $100^{\circ}C$에서 3.96시간과 32.9시간, $120^{\circ}C$에서는 0.9시간과 3.8시간이었다. Fructose-glycine 혼합물을 pH7, 온도 100, $120^{\circ}C$에서 반응시켜 fructose와 glycine이 감소하는 경향을 알아보기 위해 반응속도상수, 반응차수, activation energy를 구한 결과, 반응속도상수는 $100^{\circ}C$에서 각각 $1.78{\times}10^{-1}hr^{-1}$$2.11{\times}10^{-2}hr^{-1}$이고 $120^{\circ}C$에서는 $7.74{\times}10^{-1}hr^{-1}$$1.83{\times}10^{-1}hr^{-1}$이었으며 activation energy는 21.7kcal $mol^{-1}$과 31.4 kcal $mol^{-1}$이었다. 또한 fructose(0.03M)과 glycine(0.03M) 혼합물을 pH5.2, $100^{\circ}C$에서 반응시켰을 때 HMF의 생성반응 속도상수는 $2.6{\times}10^{-2}hr^{-1}$이었고, fructose와 glycine의 감소반응 및 HMF의 생성반응은 모두 first-order의 반응으로 나타났다. Fructose와 glycine의 혼합물(0.05M)에 $Na_2SO_3,\;NaHSO_3,\;CaCl_2$를 농도별(0.02-0.1M)로 첨가하여 pH7, $100^{\circ}C$에서 반응시켜 갈변 억제효과를 비교한 결과 0.1M을 첨가하였을 때 $Na_2SO_3$$NaHSO_3$는 76.8%, $CaCl_2$는 96.4%의 억제호과를 나타내었다.

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Modified Photo-Fenton Reaction을 이용한 Methyl Tert-butyl Ether (MTBE)의 분해 Kinetic 및 메커니즘 규명에 관한 연구 (Degradation Kinetic and Mechanism of Methyl Tert-butyl Ether (MTBE) by the Modified Photo-Fenton Reaction)

  • 김민경;공성호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권6호
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    • pp.69-75
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    • 2006
  • 지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

AsO4로 치환된 슈베르트마나이트의 중금속 흡착 특성 (Heavy Metal Adsorpton on AsO4-Substituted Schwertmannite)

  • 김병기;김영규
    • 한국광물학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.85-94
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    • 2012
  • 산성광산배수에 존재하는 $AsO_4$는 슈베르트마나이트의 $SO_4$를 치환하여 강하게 흡착되고 이로 인하여 슈베르트마나이트가 쉽게 침철석으로 전이되지 않게 해준다. 이러한 슈베르트마나이트에 대하여 주요 중금속 흡착에 대한 연구는 일부 이루어져 있으나 실제 $AsO_4$로 치환된 슈베르트마나이트에 대한 흡착 특성에 대해서는 기존에 연구된 바가 없다. 본 연구에서는 $AsO_4$로 치환된 슈베르트마나이트에 대하여 Cu, Pb, Zn 등의 대표적인 중금속 세 종류에 대하여 각 중금속의 농도가 3, 10, 30, 100 mg/L에 대하여 pH 4와 6의 두 범위에서 시간에 따른 흡착 실험을 실시하였다. 흡착 실험 결과 모든 중금속에 대하여 pH 6인 경우 pH 4에 비하여 흡착량이 큰 범위로 증가하였다. 전체적인 흡착량에 있어서 두 pH 범위에서 모두 Pb가 가장 큰 흡착량은 보였으며 Cu와 Zn의 흡착량은 비슷하였다. 시간에 따른 흡착속도는 전체적으로 모든 농도에 대하여 시간이 증가하면서 흡착량은 증가하였으나 Zn의 경우 대부분의 흡착이 초기에 일어나 시간이 지나면서 뚜렷한 흡착의 증가는 일어나지 않았다. 이러한 흡착량 증가는 특히 고농도의 용액인 100 mg/L에서 그 증가하는 양상이 뚜렷하였다. 다양한 흡착속도 모델을 적용한 결과 $AsO_4$로 치환된 슈베르트마나이트에서 일어나는 중금속의 흡착속도는 아마도 확산에 의하여 주로 좌우되는 것으로 나타났다. 기존의 연구에서 순수한 슈베르트마나이트가 pH 6에서 세 중금속에 대하여 거의 비슷한 흡착량을 보이고 pH 4에서는 Cu와 Pb가 비슷하게 Zn보다 높은 흡착량을 보이는 것을 고려하면 본 연구 결과 $AsO_4$ 슈베르트마나이트는 확연하게 다른 흡착 경향을 보이고 이는 $AsO_4$가 슈베르트마나이트의 $SO_4$를 치환됨으로 인하여 슈베르트마나이트의 표면 및 흡착특성이 달라짐을 지시한다. 이는 산성광산배수에서 $AsO_4$의 흡착이 슈베르트마나이트의 안정성뿐만 아니라 각 중금속의 거동에도 큰 영향을 줄 수 있음을 보여준다.

망간슬래그의 비소에 대한 수착특성 연구 (Characterization of Arsenic Sorption on Manganese Slag)

  • 설정우;김성희;이우춘;조현구;김순오
    • 한국광물학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.229-244
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    • 2013
  • 비소의 오염은 다양한 자연적 또는 인위적 원인들로 인하여 발생할 수 있다. 비소의 자연상 다양한 화학종 중 3가와 5가 형태로 대부분 존재하고, 비소의 거동은 Al, Fe, Mn 산화물 등에 의해 영향을 받는다. 이에 본 연구는 Mn, Si, Ca 등의 성분이 많이 포함된 망간슬래그를 이용한 비소 수착특성을 규명하기 위해 수행되어졌다. 망간슬래그의 수착제로서의 주요한 특성을 조사하고 평형론과 반응 속도론 실험을 통해 비소 화학종별 수착양상을 고찰하였다. 망간슬래그의 비표면적은 $4.04m^2/g$, 전위차 적정법에 의해 측정된 영전하점(point of zero salt effect, PZSE)은 7.73으로 측정되었다. pH 4, 7, 10의 조건으로 두 비소 화학종의 수착반응에 대한 평형실험 결과 3가 비소보다 5가 비소가 수착량이 더 컸으며 망간슬래그와의 친화력이 더 높은 것으로 나타났다. 3가 비소는 pH 7에서, 5가 비소는 pH 4에서 수착량이 가장 높게 나타났는데 이는 pH에 따른 두 비소 화학종의 존재형태와 망간슬래그의 표면전하 간 상호작용에 기인한 것이다. 수착반응은 3가 비소와 5가 비소 모두 2시간 이내에 최대 수착량에 도달하였고, 반응속도 실험결과를 다양한 반응속도 모델들에 모사하였을 때, 유사이차(pseudo-second-order)와 포물선(parabolic) 모델이 가장 적합한 모델로 조사되었다.