• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.537-542
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• 1999

석유제품 중의 황화합물을 제거하는 방법으로 미생물에 의한 탈황법이 주목받고 있으며, 이를 위해서는 황화합물의 수용액 상에 대한 용해도를 증가시키는 것이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 가용화제로서 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene, POE)계 비이온 계면활성제를 사용하여 디이젤유 중에 포함되어 있는 황화합물의 가용화도를 X-ray spectrometer를 이용하여 측정하였다. 온도 증가에 따라 황화합물의 가용화도가증가함을 알 수 있었으며, 계면활성제 농도에 따른 가용화도 변화에서는 임계마이셀농도(critical micellar concentration, CMC)보다 높은 1 wt % 이상의 농도 조건에서 가용화도가 급격히 증가 하였다. 본 실험에서 사용한 비이온 계면활성제들 중에서는 가장 소수성을 갖는 계면활성제의 가용화력이 가장 우수하였으며, 특히 동일한 조건에서 소수성기에 branched chain을 가진 Tergitol series 계면활성제가 linear chain을 가진 Neodol series 계면활성제에 비하여 우수한 가용화력을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.15-20
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• 2009

본 연구에서는 고분자 비이온 계면활성제 Pluronic L64 ($EO_{13}PO_{30}EO_{13}$) 마이셀에 의한 옥탄의 가용화에 관한 실험을 수행하였다. Oil drop contacting 실험을 이용하여 옥탄 오일을 계면활성제 마이셀 용액에 주입한 후 시간에 따른 옥탄 오일의 크기를 측정하여 가용화 속도를 결정하였다. 가용화 속도는 초기 오일 drop의 크기에 상관없이 일정하게 나타났으며, 계면활성제 농도에 따라 거의 선형적으로 증가함을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 Pluronic L64 마이셀에 의한 옥탄의 가용화는 diffusion-controlled 메커니즘이 아닌, interface-controlled 메커니즘을 따르는 것을 확인할 수 있었다. Spinning drop tensiometer를 이용한 dynamic interfacial tension은 계면활성제 농도를 8, 9, 10 wt%로 증가시킴에 따라 각각 $2.59{\times}10^{-2}$, $2.45{\times}10^{-2}$, $2.13{\times}10^{-2}mN/m$으로 감소하는 것을 알 수 있었다. 평형에 도달하는 데 걸리는 시간은 계면활성제 농도에 따라 감소하지만 그 차이가 매우 작았으며, 약 7 min 이내에 평형에 도달하는 것을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.9-14
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• 2009

양쪽성 계면활성제는 등전점 이하의 pH 조건에서 양이온 계면활성제로 작용함으로써 유연력을 나타낼 수 있으며, 등전점 이상의 pH 조건에서는 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용하여 세정력을 나타낼 수 있다. 따라서 pH에 따른 양쪽성 계면활성제의 특성을 활용하면 한 종류의 계면활성제 분자로 세정력과 유연력을 동시에 발휘할 수 있다. 본 연구에서는 amine oxide 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였으며, 또한 계면활성제 수용액에 대하여 zeta potential 측정과 QCM 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 본 실험에서 사용한 amine oxide 양쪽성 계면활성제의 등전점은 7.35와 7.4인 것을 각각 zeta potential 측정과 QCM 실험을 통하여 확인할 수 있었으며, 이 결과는 문헌에 보고된 값과 유사한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제31권4호
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• pp.429-437
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• 2020

본 연구에서는 이소소르비드를 이용하여 양이온 제미니 계면활성제의 알킬기가 C₁₀~C₁₆개로 변화시키면서 합성하였다. 합성한 양이온 제미니 계면활성제에 대한 c.m.c는 5.13 × 10^-4~1.62 × 10^-4 mol/L의 범위에서 표면장력은 31.86~39.24 dyne/cm로 측정되었으며, 알킬기의 길이가 길어질수록 표면장력이 상승하였다. 또한, 흡착량는 감소하여 계면에 흡착된 계면활성제의 분자 당 차지하는 면적이 커지게 되면서 공기-물 계면에 기포력이 감소하였다. 벤젠에서의 유화력은 8 h이 지난 후 60 ± 5% 이상의 유화력이 유지되었으며, 대두유에서의 유화력이 50 ± 5% 이상 감소하는 경향을 보였다. 소수성이 강한 벤젠에서 우수하며, 유상과 수상의 프리에멀젼 제조 시, 유화 안정성이 일정한 시간 이상 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 항균력은 Escherichia coli (E.coli)과 Staphylococcus aureus에서의 clean zone의 크기가 증가하여 합성한 양이온 제미니 계면활성제의 소수성 사슬의 길이에 의존하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.244-254
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• 2014

여러 종류의 양이온성, 비이온성 및 혼합성 계면활성제 수용액에서 4-클로로벤조산의 가용화 현상을 UV/Vis 분광광도법을 이용하여 연구하였다. 또한 온도의 변화에 따른 가용화상수값($K_s$)의 변화를 측정함으로써 열역학적 함수값들을 계산하고 분석하였다. 그 결과 모든 계면활성제의 용액에서 4-클로로벤조산의 가용화에 대한 ${\Delta}G^o_s$ 값은 측정범위 내에서 모두 음의 값을 나타내었으며, ${\Delta}H^o_s$ 값과 ${\Delta}S^o_s$ 값은 모두 양의 값을 나타내었다. 계면활성제 종류와 계면활성제분자의 알킬-그룹 길이에 따라 $K_s$ 값이 큰 폭으로 변하였으며, 그런 결과로부터 4-클로로벤조산이 미셀 내에서 가용화되는 위치와 미셀과의 상호작용의 정도를 예측할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제18권1호
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• pp.7-25
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• 2008

본 연구에서는 칼슘 이온 제거를 위해 칼슘용액에 임계미셀농도(CMC) 이상으로 음이온계면활성제인 sodium dodecyl sulfate (SDS)를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 칼슘 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체들을 2종류의 세라믹 분리막으로 배제하였다. 그 결과, 99.98% 이상 칼슘 배제율을 보였다. 또한 본 실험범위에서 TMP가 증가할수록 막오염($R_f$)은 증가하는 경향을 보였지만, 구동력의 증가로 인해 총여과부피($V_T$) 및 무차원한 투과선속($J/J_o$), 투과선속(J) 역시 증가하였다. 또한 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우, 질소 역세척 시간(BT) 및 여과 시간(FT), 즉 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-6231 (평균기공 $0.07{\mu}m$) 및 NCMT-7231 ($0.10{\mu}m$) 분리막의 최적 BT는 각각 10초, 15초이었다. 또한, 최적 FT는 2종류 분리막 모두 5분으로, 빈번한 질소 역세척이 막오염을 효과적으로 감소시켰다. 한편 칼슘용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 두유 포장팩 세척수로 사용하고 있는 지하수에 적용한 결과, 2종류의 분리막 모두 칼슘을 99.98% 이상 제거할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.24-30
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• 2009

본 연구에서는 고분자 비이온 계면활성제 Pluronic L64($EO_{13}PO_{30}EO_{13}$) 마이셀에 의한 n-decane, n-undecane, n-dodecane의 가용화 실험을 수행하였다. Oil drop contacting 실험을 이용하여 탄화수소 오일을 계면활성제 마이셀 용액에 주입한 후 시간에 따른 탄화수소 오일의 크기를 측정하여 가용화 속도를 결정하였다. 가용화 속도는 초기 오일 drop의 크기에 상관없이 일정하게 나타났으며, 탄화수소 오일의 탄소수(alkane carbon number, ACN)가 증가함에 따라 감소하고 계면활성제 농도에 따라 거의 선형적으로 증가함을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 Pluronic L64 마이셀에 의한 n-decane, n-undecane, n-dodecane의 가용화는 diffusion-controlled 메커니즘이 아니라 interface-controlled 메커니즘을 따르는 것을 확인할 수 있었다. 또한 turbidimeter를 이용하여 측정한 가용화도(equilibrium solubilization capacity, ESC)는 ACN에 따라 감소하나, 계면활성제 농도와 가용화 속도 증가에 따라 모두 증가하였다. Spinning drop tensiometer를 이용하여 dynamic interfacial tension을 측정한 결과, ACN이 증가함에 따라 평형에 도달하는 데 걸리는 시간과 평형에서의 장력 값이 모두 증가하였으나 계면활성제 농도에 따라서는 감소하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권4호
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• pp.612-622
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• 2014

본 연구에서는 양쪽성 계면활성제인 lauryl sulfobetaine(LSB)과 혼합계면활성제를 이용하여 광범위한 온도변화에서 4-클로로벤조산의 가용화현상을 알아보고자 한다. 이런 가용화현상에 미치는 온도효과와 계면활성제분자에서 알킬기의 길이에 대한 효과를 조사하였다. 가용화상수값($K_s$)은 UV/Vis 법에서 용액의 전체 흡광도를 측정하여 계면활성제의 농도에 대해 도시하여 그 기울기로부터 구하였다. 모든 계면활성제용액에서 4-클로로벤조산의 가용화에 대한 ${\Delta}G^o_s$값은 측정범위 내에서 모두 음의 값을 나타내었으며, 온도가 증가할수록 감소하였다. 그리고 ${\Delta}H^o_s$값과 ${\Delta}S^o_s$값은 모두 양의 값을 나타내었으며, 온도가 증가할수록 증가하였다. 즉, 계면활성제의 종류와 온도의 변화에 따라 $K_s$ 값과 열역학적 함수값이 큰 폭으로 변하였으며, 그런 결과로부터 4-클로로벤조산이 미셀의 어느 부분에 가용화되는지를 예측할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제8권6호
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• pp.914-919
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• 1997

본 연구에서는 Bratsch의 전기음성도 동등화 원리를 바탕으로 Pauling의 전기음성도 파라미터를 이용하여 음이온과 비이온 계면활성제의 전기음성도 동등화 및 그룹 전기음성도와 그룹 부분전하를 계산하여 계면활성제의 친수성기와 소수성기의 그룹 부분전하, 전기음성도와 CMC에 대한 특성을 조사하였다. 그 결과 계면활성제의 CMC는 친수성기와 소수성기의 그룹 부분전하와 그룹 전기음성도에 의존한다는 것을 알 수 있었다. 음이온 계면활성제인 경우 소수성기의 탄소수가 증가함에 따라 소수성기에도 음의 부분전하가 비편재화되어 전기음성도가 매우 큰 친수성 그룹의 음의 부분전하가 감소하여 친수성기간의 반발력이 상대적으로 줄어들기 때문에 CMC가 낮아짐을 알수 있다. 비이온 계면활성제의 경우에 소수성기의 탄소수가 증가하면 소수성기에서의 부분전하가 증가하게되며, 전기음성도의 증가가 친수성기의 전기음성도를 감소시켜 CMC가 낮아짐을 알수 있다. 그러나 친수성기의 반복단위가 증가하면 친수성기의 음의 부분전하가 증가하게 되고 따라서 수화능이 증가하기 때문에 계면활성제는 미셀로 존재하기 보다는 물속에 수화되기 때문에 CMC는 증가하게 된다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.112-118
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• 2012

본 연구에서는 합성한 DE7-OSA82-AO와 DEP52-OSA82-AOQ82 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였다. 또한 계면활성제 수용액에 대한 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 결정한 DE7-OSA82-AO 계면활성제의 등전점은 각각 7.2와 7.4이며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 등전점은 각각 10.4와 11.0으로서 제타전위 측정과 QCM 측정 결과가 거의 일치하였다. 표면 마찰 시험기를 사용하여 DE7-OSA82-AO 계면활성제로 세정한 섬유의 평균 마찰계수 값을 측정한 결과, 계면활성제 수용액의 pH가 산성 조건 혹은 중성 조건에서 섬유 유연 효과가 크며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 유연력은 등전점보다 낮은 pH 11 이하의 조건에서 우수함을 확인하였다.