• 제목/요약/키워드: solubilization constant

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양이온성 계면활성제 (DTAB, TTAB 및 CTAB)에 의한 아닐린의 가용화에 대한 열역학적 고찰 (hermodynamic Study on the Solubilization of Aniline by Cationic Surfactants (DTAB, TTAB, and CTAB))

  • 이동철;이병환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.1143-1152
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    • 2019
  • 양이온성 계면활성제 (DTAB, TTAB 및 CTAB)에 의한 아닐린의 가용화현상을 연구하기 위하여 UV-Vis법을 이용하여 가용화상수(Ks)와 열역학 함수들을 계산하고 비교하였다. 그리고 이온염과 유기물의 첨가가 가용화상수에 어떠한 영향을 미치는지를 조사하였다. 또한 온도변화에 따른 Ks값의 변화를 계면활성제 종류별로 비교하고 분석하였으며, 가용화상수로부터 구한 여러 열역학적 함수를 비교하고 검토함으로써 아닐린의 가용화현상을 미시적으로 분석하고 해석하고자 하였다. 그 결과 양이온성 계면활성제에 의한 아닐린의 가용화현상에 대한 Gibbs 자유에너지와 엔탈피 변화 값은 모두 음의 값을 그리고 엔트로피 변화값은 모두 양의 값을 나타내었다. 가용화상수 값은 온도가 증가함에 따라 감소하고 계면활성제의 탄소사슬의 길이가 증가할수록 증가하였다. 이온염의 농도가 증가함에 따라 가용화에 대한 Gibbs 자유에너지값은 증가하다가 감소하는 경향을 보였다. 그리고 n-부탄올의 농도가 증가함에 따라 Gibbs 자유에너지는 계속 증가하는 경향을 보였다.

초음파 결합형 SBR 호기성 소화의 모델과 매개변수의 보정 (Numerical Model for SBR Aerobic Digestion Combined with Ultrasonication and Parameter Calibration)

  • 김성홍;이인호;윤정원;이동우
    • 상하수도학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.457-468
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    • 2013
  • Based on the activated sludge model(ASM), a mathematical model which represents the aerobic sludge digestion by sequencing batch reactor(SBR) combined with ultrasonic treatment was composed and performed in this study. Aerobic digestion using sequencing batch reactor(SBR) equipped with ultrasound treatment was also experimented for the purpose of parameter calibration. Most of the presented kinetic parameters in ASM or ASM2 could be used for the aerobic digestion of sludge but the parameters related in hydrolysis and decay rate needed modification. Hydrolysis rate constant of organic matter in aerobic condition was estimated at $0.3day^{-1}$ and the maximum growth rate for autotrophs in aerobic condition was $0.618day^{-1}$. Solubilization reactions of particulate organics and nitrogen by ultrasonication was added in this kinetic model. The solubilization rate is considered to be proportional to the specific energy which is defined by specific ultrasound power and sonication time. The solubilization rate constant by ultrasonication was estimated at $0.202(W/L)^{-1}day^{-1}$ in this study. Autotrophs as well as heterotrophs also decomposed by ultrasonic treatment and the nitrification reaction was limited by the lack of autotrophs accumulation in the digester.

테트라데실트리메틸암모늄 브로마이드의 수용액에서 4-알킬벤조산 이성질체들의 가용화에 대한 연구 (Solubilization of 4-Alkylbenzoic Acid Isomers by the Aqueous Solution of Tetradecyltrimethylammonium Bromide)

  • 이남민;이병환
    • 대한화학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.188-194
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    • 2012
  • 양이온성 계면활성제인 TTAB(tetradecyltrimethylammonium bromide) 용액에서 4-알킬벤조산 이성질체들의 가용화 현상을 UV/Vis 분광법을 이용하여 연구하였다. 온도변화에 따른 가용화상수($K_s$)값과 임계미셀농도(CMC)값의 변화를 측정함으로써 열역학적으로 분석하였다. 모든 이성질체들의 가용화에 대한 ${\Delta}G^o{_s}$ 값은 측정범위 내에서 모두 음의 값을 나타내었으며, ${\Delta}H^o{_s}$${\Delta}S^o{_s}$ 값은 모두 양의 값을 나타내었다. 또한 4-알킬벤조산 이성질체들의 가용화현상에 미치는 n-부탄올과 NaCl의 효과에 대하여서도 조사하였다. 이러한 첨가제들은 $K_s$와 CMC 값을 동시에 큰 폭으로 변하게 하였으며, 그 결과 4-알킬벤조산 이성질체들은 미셀 속의 중심부 혹은 깊은 palisade 영역에서 가용화되는 것으로 예측할 수 있었다.

양이온 계면활성제에 의한 Phenoxide 음이온의 가용화에 대한 연구 (Study on the Solubilization of Phenoxide Anion into Aqueous Micellar Systems of Cationic Surfactants)

  • 이병환
    • 대한화학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.383-390
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    • 1998
  • 몇 가지 양이온 계면활성제(DTAB, TTAB, CTAB, CDEAB 및 CTAC)의 마이셀과 Phenoxide 음이온과의 상호작용을 연구하기 위하여 UV/Vis분광광도법을 이용하였다. Phenoxide 음이온의 용액에 양이온 게면활성제를 녹였을 때 일어나는 흡광도의 변화로부터 Phenoxide 음이온의 가용화상수($K_s$)와 양이온 계면활성제의 임계마이셀농도(CMC)값을 함께 측정하였다. 각 양이온 계면활성제의 수용액에서 Phenoxide 음이온의 가용화상수값($K_s$)은 다음의 순서로 변하였다: $K_s(CTAC)>K_s(CDEAB)>K_s(CTAB)>K_s(TTAB)>K_s(DTAB).$ 또한 Phenoxide 음이온의 가용화에 미치는 염(NaCl 및 NaBr)과 n-알코올(부탄올, 펜탄올 및 헥산올)의 효과에 대하여 조사하였으며, 그 결과 염과 n-알코올의 첨가로 Ks와 CMC값은 크게 감소하는 경향을 보였다. 그리고 온도에 다른 Ks값의 변화로부터 Phenoxide 음이온의 가용화에 대한 표준자유에너지, 엔탈피, 및 엔트로피의 변화를 계산하고 분석하였다.

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Tetradecyltrimethylammonium Bromide 용액에서 Para-할로겐화 벤조산 이성질체들의 가용화에 대한 연구 (Solubilization of Para-Halogenated Benzoic Acid Isomers by the Solution of Tetradecyltrimethylammonium Bromide)

  • 이남민;이병환
    • 공업화학
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    • 제22권5호
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    • pp.473-478
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    • 2011
  • 양이온성 계면활성제인 TTAB (tetradecyltrimethylammonium bromide) 용액에서 para-할로겐화 벤조산 이성질체들의 가용화 현상을 UV/Vis 분광광도법을 이용하여 연구하였다. 온도변화에 따른 가용화상수값($K_s$)과 임계미셀농도값(CMC)의 변화를 측정함으로써 열역학적으로 분석하였다. 그 결과 모든 이성질체들의 가용화에 대한 ${\Delta}G^{\circ}{_s}$ 값은 측정범위내에서 모두 음의 값을 나타내었고, ${\Delta}H^{\circ}{_s}$${\Delta}S^{\circ}{_s}$ 값은 모두 양의 값을 나타내었다. 또한 벤조산 이성질체들의 가용화현상에 미치는 n-부탄올과 NaCl의 효과에 대하여 조사하였다. 이러한 첨가제는 CMC와 $K_s$ 값을 동시에 큰 폭으로 감소시켰으며, 그 결과로부터 각 벤조산 이성질체들은 미셀의 표면 혹은 palisade 층에 가용화됨을 알 수 있었다.

양이온계면활성제에 의한 4-알킬아닐린 유도체의 가용화에서 알킬치환기, 계면활성제 및 온도의 효과 (Effect of Alkyl Substituents, Surfactants, and Temperature on the Solubilization of 4-alkylaniline Derivatives by Cationic Surfactants)

  • 이동철;이병환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.250-259
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    • 2020
  • 가용화현상에 있어서 유기물(피가용화물)과 계면활성제와의 상호관계를 조사하고자 UV-Vis 법을 이용하여 가용화상수(Ks)값을 구하였다. 유기물의 para-위치에 알킬치환기가 도입된 4-alkylanilines과 양이온계면활제인 소수기 길이가 서로 다른 DTAB, TTAB, CTAB를 이용하여 유기물과 계면활성제간의 소수성 상호작용에 따른 가용화 상수값과 그에 따른 열역학함수들을 다양한 온도에서 구하여 서로 비교하였다. 그 결과 유기물에서 알킬치환기에 의한 소수성효과는 탄소사슬의 길이가 증가할수록 일정한 비율로 증가하였고, 또한 계면활성제에서 소수기의 길이효과도 일정한 비율로 증가하였다. 그런데 이러한 소수성 효과는 유기물에서 알킬치환기에 의한 효과가 계면활성제에서 소수기의 효과 보다 더 크게 나타났다. 또한 계산된 열역학 함수값들의 결과들로부터 유기물의 소수성이 증가할수록 그리고 계면활성제의 소수성이 증가할수록 유기물은 미셀내부의 더 깊은 곳으로 가용화됨을 알 수 있었다. 등구조온도는 실험 조건 범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 최대값과 최소값의 차이가 1K미만으로 차이가 거의 없는 것으로 나타났다.

p-클로로벤조산의 가용화에서 계면활성제분자의 머리-그룹과 꼬리-그룹이 미치는 효과 (Effects of Surfactant Molecules’ Head- and Tail-groups on the Solubilization of p-Chlorobenzoic Acid)

  • 이병환;이남민
    • 대한화학회지
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    • 제59권5호
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    • pp.379-386
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    • 2015
  • 양이온성, 비이온성, 양쪽성 계면활성제 및 그들의 혼합 계면활성제용액에서 p-클로로벤조산의 가용화상수(Ks)를 UV-Vis법으로 측정하였다. 계면활성제분자에서 탄소사슬의 길이가 서로 다른 소수성 꼬리-그룹과 친수성인 머리-그룹의 변화가 가용화에 미치는 효과를 조사하였으며, 또한 온도변화에 따른 Ks 값의 변화로부터 여러 가지 열역학적 함수 값들을 계산하고 분석하였다. 그 결과, 모든 계면활성제용액에서 p-클로로벤조산의 가용화에 대한 ΔGo 값은 모두 음의 값을 그리고 ΔHo와 ΔSo의 값은 모두 양의 값을 나타내었다.

Tetradecyltrimethylammonium bromide 수용액에서 Monochlorophenol 이성질체들의 가용화에 대한 연구 (Solubilization of Monochlorophenol Isomers by the Aqueous Solution of Tetradecyltrimethylammonium bromide)

  • 이병환
    • 공업화학
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    • 제21권3호
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    • pp.337-342
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    • 2010
  • 양이온 계면활성제인 TTAB (tetradecyltrimethylammonium bromide)의 수용액에서 monochlorophenol 이성질체들의 가용화현상을 UV/Vis 분광광도법을 이용하여 연구하였다. 온도의 변화에 따른 가용화상수값($K_s$)의 변화를 측정함으로써 열역학적 함수값(${\Delta}G^{\circ}_s$, ${\Delta}H^{\circ}_s$${\Delta}S^{\circ}_s$)들을 계산하고 분석하였으며, 그 결과 모든 이성질체들의 가용화에 대한 ${\Delta}G^{\circ}_s$${\Delta}H^{\circ}_s$ 값은 측정한 범위 내에서 음의 값을 그리고 ${\Delta}S^{\circ}_s$ 값은 모두 양의 값을 나타내었다. 또한 monochlorophenol 이성질체들의 가용화현상에 영향을 미치는 n-부탄올과 NaCl의 효과에 대하여 조사하였다. 이러한 첨가제는 $K_s$와 CMC 값을 동시에 큰 폭으로 변하게 하였으며, 이러한 변화로부터 각 이성질체들이 미셀 내에서 가용화되는 위치를 예측할 수 있었다.

TTAB 용액에서 p-브로모페놀의 가용화와 TTAB의 미셀화와의 상관관계에 대한 연구 (Relationship between the Micellization of TTAB and the Solubilization of p-Bromophenol in TTAB Solution)

  • 이병환
    • 대한화학회지
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    • 제57권6호
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    • pp.665-671
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    • 2013
  • TTAB(tetradecyltrimethylammonium bromide)의 미셀화와 그 용액에서 p-브로모페놀의 가용화 현상을 UV-vis 분광광도법을 이용하여 동시에 연구하였다. 열역학적 연구를 위해 온도의 변화가 가용화와 미셀화에 어떤 영향을 미치는지를 분석하였다. 그 결과 p-브로모페놀의 가용화에 대한 ${\Delta}G_s{^o}$${\Delta}H_s{^o}$ 값은 측정범위 내에서 모두 음의 값을 그리고 ${\Delta}S_s{^o}$ 값은 양의 값을 나타내었다. 그러나 TTAB의 미셀화에 대한 ${\Delta}G_m{^o}$ 값은 모두 음의 값을 그리고 ${\Delta}H_m{^o}$${\Delta}S_m{^o}$ 값은 모두 양의 값을 나타내었다. 또한 p-브로모페놀의 가용화와 TTAB의 미셀화에 미치는 n-부탄올과 NaCl의 효과를 조사하였으며, 두 현상의 상관관계에 대해서 조사하였다. 이러한 결과들로부터 p-브로모페놀이 미셀의 어느 부분에 가용화되는지를 확인할 수 있었다.

CTAB/TTAB 혼합계면활성제에 의한 Phenoxide 음이온의 가용화에 대한 연구 (Study on the Solubilization of Phenoxide Anion by Mixed Surfactant Systems of CTAB and TTAB)

  • 이병환
    • 대한화학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.177-183
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    • 2000
  • CTAB/TTAB 혼합계면활성제 용액에서 Phenoxide 음이온의 가용화를 UV/Vis분광광도법을 이용하여 연구하였으며, 혼합계면활성제의 몰분율조성($$\alpha_{CTAB}$)에 따른 가용화상수(Ks)와 임계마이셀농도(CMC)의 변화를 측정하고 분석하였다. 또한 Phenoxide 음이온의 가용화에 영향을 미치는 n-펜탄을과 NaBr의 효과에 대하여 조사하였으며, 이러한 첨가제는 $K_s$와 CMC 값을 큰 폭으로 감소시키는 경향을 나타내었다·열역학적 고찰을 위하여 $K_s$ 값의 온도에 따른 변화를 측정하였으며, 온도에 따른 $K_s$ 값의 변화로부터 Phenoxide 음이온의 가용화에 대한 열역학 함수값(${\Delta}G^0_s$, ${\Delta}H^0_s$${\Delta}S^0_s$)을 계산하였다·그 결과 ${\Delta}G^0_s$${\Delta}H^0_s$은 측정한 범위 내에서 모두 음의 값을 그리고 ${\Delta}S^0_s$ 은 모두 양의 값을 나타내었다.

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