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거품에서의 기포합착 및 거품 분리기술에 의한 구리(Ⅱ) 이온 제거에 관한 연구 = A study on the bubble coalescence in foam and the removal of copper(Ⅱ) ion byfoam separation techniques
서명 / 저자 거품에서의 기포합착 및 거품 분리기술에 의한 구리(Ⅱ) 이온 제거에 관한 연구 = A study on the bubble coalescence in foam and the removal of copper(Ⅱ) ion byfoam separation techniques / 최상준.
저자명 최상준 ; Choi, Sang-June
발행사항 [서울 : 한국과학기술원, 1987].
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초록정보

The bubble coalescence in foam was observed by photographic pictures. The time evolution of bubble size distribution in static foam was adequately explained by a model on coalescence which takes into account the interbubble gas diffusion. When the initial size distribution of bubbles were more uniform, the foams were more stable and the coalescence was less affected. Also the coalescence of rising bubbles in the foam column was observed by varying the residence time. The coalescence of rising bubbles was not adequately explained by the aforementioned model because of the residence time differences of bubbles in the column. Experimental investigations on the removal of Cu(II) from aqueous solution were carried out through various foam separation techniques: foam fractionation, precipitate flotation, and adsorbing colloid flotation. Sodium lauryl sulfate(NLS) was used as collector. The precipitate and adsorbing colloid flotation techniques require less surfactant than the foam fractionation. In the foam fractionation, surfactant concentration should be well in excess of the stoichiometric amount because of the competition among ions for the surfactant molecules. The precipitate flotation and adsorbing colloid flotation techniques using $Fe(OH)_3$ and/or $Al(OH)_3$ as the adsorbing colloids were found to be useful for removing copper(II) from aqueous solution containing 50 ppm of copper(II). The residual copper(II) concentration could be reduced below 0.5 ppm with 30 minute treatment. The removal of copper(II) could be enhanced at lower pH by the adsorbing colloid flotation due to coprecipitation rather than by the precipitate flotation. The foreign ions inhibited the separation efficiency. The extent of inhibition by the divalent ions $Ca^{++}$ and $SO_4^{++}$ were found greater than that by the monovalent ions $Na^+$ and $NO_3^+$. It was suggested that Al(III) could be added as an activator to improve the removal efficiency especially when the sulfate ions inhibit the performance of the adsorbing colloid flotation with $Fe(OH)_3$.

거품에서의 기체 합착 현상을 사진을 찍어 관찰하였다. 시간에 따른 기포 크기 분포의 변화는 기체 확산에 근거를 둔 모델식으로 잘 모사될 수 있었다. 초기 기포 크기 분포가 균일할수록 거품은 안정하고 기체 합착현상에 적게 영향을 미쳤다. 거품 컬럼에서와 같은 상승하는 기포에서의 합착 현상은 체재시간을 변화시킴으로써 관찰하였으며, 실험치와 기체 확산 모델식의 이론치와 상당한 차이가 났다. 상승하는 기포에 대하여서는 컬럼내에서의 각기포의 체재시간을 고려하므로써 보다 정확하게 모사할 수 있을 것이다. 수용액 중의 구리(II) 이온 제거를 여러가지 거품 분리 방법 (거품 분별법, 침전 부상법, 흡착 콜로이드 부상법)을 이용하여 행하였다. 구리(II) 이온 제거는 거품 분별법보다 침전 부상법과 흡착 콜로이드 부상법에서 잘 되었다. 이것은 거품 분별법에서는 이온 경쟁 때문에 과잉의 계면 활성제가 필요하기 때문이다. 침전 부상법과 $Fe(OH)_3$ 나 $Al(OH)_3$를 흡착 콜로이드로 사용하는 흡착 콜로이드 부상법에서 sodium lauryl sulfate 를 사용하여 30 분 만에 0.5 ppm 미만으로 제거가 가능하였다. 흡착 콜로이드 부상법은 침전 부상법에서 보다 낮은 pH 에서 제거가 이루어졌다. 이것은 Fe(III) 나 Al(III) 에 의해서 낮은 pH 에서 공침이 일어나기때문이다. 외부 이온의 존재는 제거 효율을 크게 감소 시켰다. 이가이온인 $Ca^{++}$와 $SO_4^{--}$ 이온의 영향이 일가 이온인 $Na^+$와 $NO_3^-$ 보다 훨씬 크게 나타났다. 그리고 $Fe(OH)_3$를 흡착 콜로이드로 사용하는 부상 법에서 $SO^{--}_4$ 이온이 존재하면 Cu(II) 이온 제거가 심각한 영향을 받는데 Al(III)를 소량 첨가하므로써 Al(III)가 activator 역할을 하여 제거 효율을 크게 향상시킬 수 있었다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DCE 8715
형태사항 xviii, 146 p. : 삽도, 사진 ; 26 cm
언어 한국어
일반주기 부록 : A, 초기 기포 크기 분포 data. - B, 거품분리기술에 의한 구리이온 제거 실험 data. - C, 기체 확산모델의 컴퓨터 프로그램
저자명의 영문표기 : Sang-June Choi
지도교수의 한글표기 : 임선기
지도교수의 영문표기 : Son-Ki Ihm
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 화학공학과,
서지주기 참고문헌 : p. 118-121
주제 Adsorption.
Gases --Separation.
기포. --과학기술용어시소러스
흡착. --과학기술용어시소러스
Bubbles.
Foam.
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