• 제목/요약/키워드: p-valent

검색결과 119건 처리시간 0.025초

선탄경석(選炭硬石)과 광산화물(鑛酸化物)로 제조(製造)한 담체(擔體)의 중금속(重金屬) 불용화(不溶化) 특성연구(特性硏究) (A study of Immobilizing Heavy metals by pellets manufactured from Coal tailings and Iron oxide)

  • 이계승;송영준
    • 자원리싸이클링
    • /
    • 제21권1호
    • /
    • pp.75-81
    • /
    • 2012
  • 선탄경석을 환경개선물질로 순환자원화하기 위해 철산화물과 혼합하여 중금속 불용화제를 제조하고 이의 적정제조 조건과 중금속에 대한 불용화 성능을 평가하였다 선탄경석을 분쇄한 후 철산화물의 분말을 혼합하여 구형의 펠릿을 제조하고 이를 가열하여 중금속 불용화제를 제조하였다. 온도별로 가열한 결과, $1100^{\circ}C$부터 선탄경석에 함유된 탄질분에 의해 영가철이 생성되었다. 제조된 불용화제는 구형의 다공체로서 공극률은 34.63%, 겉보기 밀도는 1.31 g/mL, 공극의 평균크기는 9.82 ${\mu}m$로 측정되었다. 불용화제를 비소(V), 구리(II), 크롬(VI), 카드뮴(II)이 함유된 각각의 중금속 용액과 반응시킨 결과, 영가철이 생성된 $1100^{\circ}C$에서 제조된 펠릿이 중금속 불용화도가 높고 pH를 더 높이는 것으로 나타났다. 중금속농도 10 ppm의 용액을 99.9%이상 불용화하기까지 비소의 경우 1시간, 크롬의 경우 2시간, 구리의 경우 4시간이 필요하였다. 그러나 카드뮴의 경우 불용화도가 낮게 나타났고 중금속농도가 높을수록 불용화도가 더 낮아지는 것으로 나타났다.

천연색소로서 한국산 유색미 안토시아닌의 안정성 연구 (Physicochemical Stability of Anthocyanins from a Korean Pigmented Rice Variety as Natural Food Colorants)

  • 윤주미;조만호;한태룡;백영숙;윤혜현
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제29권2호
    • /
    • pp.211-217
    • /
    • 1997
  • 유용한 천연색소원으로서, 한국산 유색미에서 안토시아닌을 분리하여 pH, 온도, 금속이온, 당 및 유기산에 대한 안정성을 조사하였다. 몇가지 pH 조건에서 21일간 저장하였을 때, pH 2.0와 pH 3.0에서는 안토시아닌의 반감기가 약 36일과 17일로 나타났으며 중성과 염기성 pH에서는 하루 이내에 거의 분해되는 것으로 나타나 산성조건의 식품에서는 안정하게 이용될 수 있음을 시사하였다. 온도의 영향에 대한 실험 결과, 반감기가 $95^{\circ}C$에서 7.4시간(pH 3.0)과 0.17시간(pH 9.0), $75^{\circ}C$에서 23.6시간(pH 3.0), 0.57시간(pH 9.0), $50^{\circ}C$에서는 96.3시간(pH 3.0), 1.7시간(pH 9.0)으로 산성조건에서는 열에 대해서도 비교적 안정하였다. 금속이온 첨가에 따른 농색화 효과는 1가, 2가, 3가로 갈수록 높아졌으며 농도가 10 mM보다 100 mM 첨가시 더 높은 흡광도를 보였고, 2가이상의 금속이온들은 대부분 높은 안정화 효과를 보였다. 당 농도의 경우 단당류는 0.1 M, 이당류는 0.15 M 일때가 가장 높은 농색화 효과를 보여주었으나, 저장하는 동안 fructose가 안토시아닌 분해를 가장 촉진하는 것으로 나타났고, 당 첨가군은 모두 대조군보다 낮은 색소 잔존량을 보여주었다. 유기산 용액의 pH를 3.0으로 고정하여 몇가지 유기산의 영향을 조사한 결과, citric acid가 가장 농색화 및 안정화 효과가 있었으며, tartaric acid 첨가군은 대조군보다 불안정하였다. 20,000 lux의 빛에 노출시켜 빛이 미치는 영향을 조사한 결과, 유색미 안토시아닌의 반감기가 약 14시간으로 나타나 빛에 매우 민감함을 알 수 있었다. 함량이 많은 유리아미노산으로는 glutamic Acid, lysine, arginine, aspartic acid, histidine, leucine, alanine 등으로서 일반토하젓에서의 조성과 상이하였다. 양념토하젓은 glutamic acid를 제외한 대부분의 유리아미노산이 일반토하젓에서보다 낮았다. 일반토하젓과 양념토하젓의 핵산관련물질함량은 각각 $2.64{\sim}4.82\;{\mu}mol$$1.08{\sim}1.93\;{\mu}mol$로서 제품에 따른 차이가 많았다. 일반토하젓에서는 homarine이 $18{\sim}86\;mg$ 검출되었으나 바다새우젓의 30.7%였고 trigonelline은 비슷한 수준이었다. 양념토하젓은 homarine이 흔적${\sim}39\;mg$, trigonelline $0{\sim}5\;mg$으로서 일반토하젓보다 낮았다. 일반토하젓과 양념토하젓의 TMAO와 TMA 함량은 미량으로서 바다새우젓의 20.9%와 27.7% 수준이었다. 일반토하젓과 양념토하젓에서 분석된 각성분들에 대한 질소분포는 모두 유리아미노산이 가장 중요한 함질소성분으로서 평균 65.7%와 60.8%였고, 다음은 oligopeptide류로서 17.8%와 16.6%였다. 핵산관련물질은 3.9%와 2.2%, betaine류는 1.1%와 0.4%, TMAO와 TMA는 1.2%와 1.8%, 그리고 creatine은 0.4%와 9.6%로서 엑스분질소의 회수율은 90.3%와 91.2%였다. 이상에서 분석된 토하젓의 엑스분질소와 함질소 엑스성분들을 상관분석한 결과 엑스분 질소, betaine 총량, 유리아미노산 총량 및 유리아미노산의 일종인 phenylalanine 이 토하젓의 품질지표로 활용가능성이

  • PDF

철원소를 함유한 분자기반 생체물질 나노입자들의 연 x선 방사광 분광 연구 (Soft x-ray Synchrotron Radiation Spectroscopy Study of Molecule-based Nano Bioparticles Containing Fe)

  • 이은숙;김대현;황지훈;이기호;강정수
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제22권4호
    • /
    • pp.125-129
    • /
    • 2012
  • 이 연구에서는 헬리코박터 파이로리 페리틴, 헴, $NaM[Fe(CN)_6]{\cdot}H_2O$ 프러시안 블루(M=Co, Ni) 등의 분자기반 생체물질 나노입자들의 전자 구조를 연구하기 위하여 방사광을 광원으로 사용한 연 x선 광흡수 분광(soft x-ray absorption spectroscopy: XAS)과 연 x선 자기 원편광 이색성(soft x-ray magnetic circular dichroism: XMCD) 분광법 실험을 수행하였다. 이 연구로부터 페리틴 나노 입자들을 구성하고 있는 Fe 이온들은 모두 거의 3가 ($Fe^{3+}$)의 원자가 상태에 있으며, 프러시안 블루 나노 입자들 내의 Fe 이온들은 $Fe^{2+}-Fe^{3+}$의 혼합원자가 상태에 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 페리틴 내의 $Fe^{3+}$ 이온들은 한 종류의 대칭성을 가진 국소 구조를 가지며, Fe 이온들의 자기모멘트는 모두 한 방향으로 정렬되어 있다는 사실을 발견하였다. 그리고 프러시안 블루 나노 입자들의 Fe 이온의 국소적 결합은 주로 $(CN)^-$ 리건드와의 결합에 의하여 결정된다는 것을 분광학적으로 알 수 있었다.

영가철 충진 회분식 복극전해조에 의한 질산성 질소 제거 (Removal of Nitrate Nitrogen for Batch Reactor by ZVI Bipolar Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 정주영;박정호;최원호;박주양
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제31권2B호
    • /
    • pp.187-192
    • /
    • 2011
  • 질산성 질소는 대표적인 지하수 오염물질로써 우리나라를 비롯한 여러 국가들이 음용수 중의 질산성 질소 농도를 WHO 권고기준인 10 mg/L as N 이하로 규제하고 있다. 본 연구에서는 처리하고자 하는 물질과의 접촉면적을 극대화 시켜줄 수 있는 영가철 충진 복극전해조를 이용하여 지하수 중의 질산성 질소를 처리하기 위해 다양하게 실험조건을 변화시켜 최적의 효율을 얻고자 하였다. 실험결과로서 영가철을 환원제로 사용할 때, 질산성 질소는 산성조건에서 좋은 제거효율을 보여주었으며, 산성조건을 유지시켜주지 않았을 때 암모니아성 질소로 환원되는 과정에서 수산화기 발생으로 pH가 증가하여 환원반응에 필요한 수소이온이 감소함으로 효율이 점차 감소하는 문제가 발생하였다. 복극전해조에서, 영가철과 주문진규사의 충진비는 0.5~1:1에서 제거효율이 가장 좋았으며 이는 각각의 영가철 입자가 미세전극으로 작용했기 때문이라고 판단된다. 충진비 2:1 이상에서는 점진적인 침전물의 형성 및 clogging의 가속화로 제거효율이 감소하였다. 인가전압이 상승할수록 제거효율이 높아졌으나 반응기 내 bypass current가 증가하는 것으로 확인되었으며 소비되는 전력량이 비례 이상으로 증가하였다. 본 실험에서는 최적 인가전압을 50 V로 결정하였고 그 때 질산성 질소를 94.9% 제거할 수 있었다.

몇 가지 처리제의 첨가에 의한 돈분의 퇴비화 과정 중 암모니아 발생 저감 효과 (The Effect of Some Amendments to Reduce Ammonia during Pig Manure Composting)

  • 주진호;김대훈;유재홍;옥용식
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제40권4호
    • /
    • pp.269-273
    • /
    • 2007
  • 최근 악취발생으로 의한 사회적 관심 증가, 피해사례 증가에 대해 과학적 저감 기술이 요구되나 확실한 악취저감 기술의 미흡과 악취저감용 처리제의 기초평가자료가 부족한 실정이다. 본 연구는 부산물 퇴비에서 발생되는 악취물질인 $NH_3$를 저감하기 위한 처리제 선발 및 평가에 목적을 두어 수행되었으며 본 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 부숙화 과정에서 calcium hydroxide, activated carbon, zerovalent iron (ZVI)처리에서 60 이상으로 온도 상승을 보여 부숙진행이 원할히 이루어졌음을 알 수 있었다. calcium hydroxide, activated carbon, ZVI에서 pH 변화는 퇴비화가 진행됨에 따라 상승하여 후부숙 단계에서는 pH 8.6 - pH 8.8을 보였다. 또한 부숙화 과정 14일 동안 calcium hydroxide 처리구의 EC는 $2.15dS\;m^{-1}$에서 $0.66dS\;m^{-1}$으로, carbon $1.48dS\;m^{-1}$에서 $1.11dS\;m^{-1}$, ZVI $1.77dS\;m^{-1}$에서 $0.68dS\;m^{-1}$으로 EC값이 큰 폭으로 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. EC값이 1일차에서의 각각의 처리제별로 약간의 차이를 보이는 것은 퇴비 자체가 불규칙적인 상태의 고체이기 때문이라고 사료되며 측정치가 약 $0.5dS\;m^{-1}$ - $0.7dS\;m^{-1}$ 의 차이를 보였다. 인도페놀법을 이용한 $NH_3$ 측정 결과에 따르면 activated carbon의 경우 초기 8.8ppm에서 30일 후 0.1ppm으로 생분 + 톱밥의 9.3ppm보다 약 93배가량 저감하는 것으로 나타났다. Calcium hydroxide의 경우는 30일 후 0.7ppm으로 약 13배 정도 저감하였으며 ZVI의 경우는 30일 후 1.7ppm으로 약 5배 정도 저감하였다. 위 결과들을 종합해본 결과, 부산물퇴비에서 발생되는 $NH_3$를 저감하기 위한 처리제로서 calcium hydroxide, activated carbon, zero valent Iron (ZVI)를 활용할 수 있을 것이라고 사료 되나 향후 처리제의 독립적 사용가능성, 복합적 사용가능성 등에 대한 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것이라고 판단된다.

일부 영세 도금사업장의 국소배기성능과 공기중 총크롬, 6가 크롬 및 니켈농도와의 관계분석 (Evaluation on the Efficiencies of Local Exhaust Systems and Airborne Concentrations of Total Chromium, Hexa-valent Chromium and Nickel in Some Electroplating Plants)

  • 박동욱;박두용;신용철;오세민;정규철
    • 한국산업보건학회지
    • /
    • 제3권1호
    • /
    • pp.68-77
    • /
    • 1993
  • To evaluate efficiencies of the local exhaust systems installed in chromiun and nickel eletroplating tanks, specifications of each tank and general performances of the local exhaust systems were measured in 16 electroplating plants from July 3 to November 24, 1992. Airborne concentrations of total chromium, hexa-chromium and nickel were also measured, Most of the local exhaust systems installed in electroplating plants were inadequately designed. Average capture velocities of local exhaust systems in chromium and nickel tanks were 0.45 m/sec and 0.29 m/sec. Average slot velocities in chromium and nickel tanks were 7.30 m/sec and 2.87 m/sec repectively. Both average capture and solt velocities were in noncompliance with the standards recommened by American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) and National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), Exhausted air volume was insufficient in all local exhaust systems surveyed. Worker exposure levels to total chromium, hexa-chromium and nickel were $43.0{\mu}g/m^3$, $1.7{\mu}g/m^3$ and $9.3{\mu}g/m^3$, which were below the Korean Standard and U.S. Occupational Health and Safety Administration (OHSA) Permissible Exposure Limit(REL). However, Worker exposure level to hexa-chromium exceeded the NIOSH Recommended Exposure Limit(REL) of $1{\mu}g/m^3$. As the result of Scheffee's multiple comparions, worker exposure levels to all metals were significantly different between two groups by the management state of existing local exhaust systems (p<0.05). However, Difference between a group with local exhaust systems which were poorly managed and another group without local exhaust system was satatistically non-significant.

  • PDF

레드머드 내 철 자원 회수 가능성 고찰 (A Study for Recoverability of Iron Resource in Red Mud)

  • 김봉주;권장순;고용권;박천영
    • 자원환경지질
    • /
    • 제53권3호
    • /
    • pp.297-306
    • /
    • 2020
  • 보오크사이트로부터 알루미나를 생산하는 Bayer 공정 부산물인 레드머드는 높은 pH와 나트륨(Na)의 함량으로 폐기물로 분류되어, 발생량을 줄이거나 재활용하는 공정의 개발은 환경적으로 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 레드머드 내 다량 함유된 철(Fe)을 자원가치를 갖는 품위(56wt.%) 이상으로 향상시키고자 레드머드에 활성탄과 황을 혼합하여 마이크로웨이브 가열 시험을 수행하였다. 가열 소성과정에서 레드머드 혼합물 분말시료는 유리화된 다공성 구조의 결합체로 변화되었으며, X-선 회절분석을 통하여 산출물은 침철석, 영가철(Fe0, iron), 자류철석(Fe1-xS) 및 황철석(FeS2) 등으로 구성됨을 확인하였다. 가열 소성 결과물은 왕수분해를 통하여 Fe을 용해시키고, NaCl을 첨가하여 Fe을 침전 회수하였다. 레드머드 내 Fe의 회수는 시험 조건별로 상이하게 나타났으며, 단순히 레드머드를 마이크로웨이브 가열한 시료 내 Fe은 그 함량이 49.0wt.% 였다. 그러나, 활성탄을 첨가한 시료 및 활성탄과 황을 첨가한 레드머드 시료의 가열 소성 결과물 내 Fe의 함량은 각각 58.0wt.%, 59.5wt.% 로서 철 자원가치 품위인 56wt.%를 초과하였다.

이산화탄소에 의한 메탄올 합성 (제 1 보). Cu / ZnO 촉매계 연구 (Synthesis of Methanol from Carbon Dioxide (I). Study on Cu / ZnO Catalyst System)

  • 조성운;전기운;박대철;이규완
    • 대한화학회지
    • /
    • 제33권5호
    • /
    • pp.558-567
    • /
    • 1989
  • 여러가지 조성비로 만든 Cu/ZnO계 촉매로 이산화탄소를 수소화시켜 메탄올을 합성하였다. 촉매제조시 각 성분의 조성비가 촉매활성에 미치는 영향을 조사하고 반응촉매에 대하여 표면적 측정(BET), 주사전자현미경 측정(SEM), X선회절분석(XRD), X선광전자분석(XPS) 등을 실시하여, 각 촉매의 촉매특성을 조사하고 촉매활성과의 연관성을 연구하였다. 반응생성물은 메탄올과 일산화탄소 뿐이었는데 메탄올의 생성은 CuO의 함량이 증가하면 그에 따라 점차 증가하였으나 CuO:ZnO의 조성비율이 30:70일 경우에 최대이었고, CuO가 70 이상이면 급격하게 감소하였다. 촉매에 대한 SEM 측정과 BET 측정결과에서 확인된 바와 같이 이점은 미세결정크기가 증가되고 표면적이 감소하는 점과 일치되었다. 또 XPS 측정결과에서 촉매표면상에서의 Cu의 농도는 Cu/Cu+Zn(atomic ratio)을 비교할 때 CuO의 함량이 50% 이상인 경우에서 현저히 감소하였다. 그리고 각 촉매들의 $Cu(2P^3)$에 대한 결합에너지의 수치상의 값은 거의 같았으나 환원된 상태의 $Cu(2P^3)$의 결합에너지는 소성된 상태의 것과 비교하여 낮아졌고, 표면에 분포된 Cu 는 대부분 $Cu^{\circ}$로 확인되었으며 CuO:ZnO의 조성이 30:70인 경우에서 최대가 되었다. 이것은 또한 CuO의 조성비율이 30인 때에 메탄올생성이 최대라는 실험결과와도 잘 일치하였다. 그리고 환원된 각각의 촉매로 펄스(pulse)형태의 반응기에서 이소프로판올을 분해시킨 결과 아세톤의 생성율이 프로필렌보다 컸음으로 이들은 염기성이 상대적으로 강한 촉매라고 추측하였다.

  • PDF

시멘트/Fe(II) 시스템에서의 TCE 분해 기작 (Degradation Mechanisms of TCE in Cement/Fe(II) Systems)

  • 이윤모;강완협;최원호;황인성;박주양
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제29권7호
    • /
    • pp.778-782
    • /
    • 2007
  • 본 연구는 시멘트/Fe(II) 시스템의 TCE 분해 기작에 관한 것이다. 회분식 슬러리 실험을 통해 시멘트/Fe(II) 시스템 내에서 선별된 이온들의 거동을 조사하였다. 시멘트/Fe(II) 시스템에서 주입된 Fe(II)은 반응시간 12시간 이내에 대부분 고체상으로 흡착되었으며 Fe(II)와 함께 주입된 sulfate 역시 12시간 이내에 90% 정도 고체상으로 이동하였다. 시멘트/Fe(II) 시스템의 Fe(II)-Fe(III) (수)산화물 형성을 모사한 적철석/CaO/Fe(II) 시스템의 TCE 분해능 실험결과 시멘트/Fe(II)에 상응하는 분해속도를 보였다. 칼슘산화물은 시멘트 수화물의 주요 구성성분의 하나로서 시멘트 내에 60% 정도 함유되어 있으며 제한된 조건에서 반응성을 갖는 것으로 알려져 있다. 적철석은 시멘트에 포함되어 있는 철산화물을 모의한 것으로 선별실험을 통해 결정하였다. 적철석/CaO/Fe(II) 시스템 내에서의 Fe(II)과 sulfate의 초기 거동은 시멘트/Fe(II) 시스템과 거의 유사하게 나타났다. 적철석/CaO/Fe(II) 시스템을 이용한 TCE 분해 kinetic 실험결과와 선별된 이온들인 Fe(II)과 $SO_4^{2-}$의 초기 거동으로 볼 때 시스템 내에서 green rust와 같은 Fe(II)-Fe(III) 혼합 광물이 형성되는 것으로 판단된다. 따라서 시멘트/Fe(II) 시스템의 TCE 분해는 시멘트에 흡착된 Fe(II)이 반응성을 갖는 Fe(II)-Fe(III) (수)산화물로의 변환을 통한 기작을 갖는 것으로 판단된다.