• 제목/요약/키워드: Thermodynamic parameters

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LNG 자동차 연료 탱크의 열적 거동에 대한 예측 (Prediction of Thermal Behavior of Automotive LNG Fuel Tank)

  • 남궁규완;주석재
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권9호
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    • pp.875-883
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    • 2010
  • 본 연구에서 차량 탑재용 LNG 연료 탱크의 단열 성능과 연료 공급 능력 등을 예측하기 위하여, 내조와 외조 사이가 진공 단열된 2중 벽 구조이며 탱크 용량은 450$\ell$, 정상 운전조건은 800 kPa인 연료 탱크를 해석 대상으로 선택했으며, LNG의 물성치는 메탄($CH_4$)과 동일하다고 가정했다. 밀폐 저장기간의 연장을 위하여, 차폐 관을 제시했고 기존의 연료 탱크 저장 기간과 비교 해석했다. 또한 기관으로의 적절한 연료량 공급을 보장할 수 있는 탱크 내의 압력 유지를 위하여, 외부로부터 추가적인 열전달률을 예측했다. 이러한 계산을 위하여 압력 변화율과 전열률, 연료 출입률 간의 열역학 관계식을 유도했고, 선택한 연료 탱크 모델로부터 열저항을 근거한 계산식을 설정했다. 계산 결과에 의하면, 차폐된 관을 사용한 연료 탱크는 약 25~30% 이상의 저장기간이 연장되었고, 연료 압송 최소압력 유지를 위하여 외부에서 탱크로 공급되는 열전달에 적합한 운전조건도 결정할 수 있었다.

섬유 현탁액내 PAE 고분자 흡착의 열역학적 고찰 (Adsorption Thermodynamics of Polyamidoamide Epichlorohydrin Polymer in an Aqueous Fibrous Suspension)

  • 윤성훈;주광석;이태원;김건한;박병빈
    • 대한화학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.220-228
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    • 2003
  • 본 연구는 섬유 교질-현탁액내 PAE 고분자 전해질의 흡착성향과 Lanumuir 및 Freundlich식 흡착 평형에 대한 열역학적 특성을 규명하기 위하여 수행되었다. 섬유의 계면동전위적 특성은 흐름-전기적 방법의 제타전위 측정에 의해 분석되었고, PAE 고분자 흡착량은 고분자 전해질용액의 PCD 적정을 통해 측정되었다. PAE 고분자 내첨은 지료의 제타전위에 크게 영향을 미쳤으며 내첨 초기에는 제타전위 상승 효과가 크게 나타났지만 시간의 경과와 함께 전하 감쇄현상을 나타내었다. PAE 고분자는 저온 또는 상온에서 준-Langmuir 흡착 거동을 보여주었으나 온도가 증가하면서 Freundlich 지수항(v)이 비례적으로 높아지는 결과를 나타내었다. PAE 고분자의 Gibbs 흡착 자유에너지로부터 산출한 트레인 수$(N_{seg})$는 상온에서 약 7~8의 범위로 나타났고 고분자 고리의 노출반경은 약 215 nm로서 $10^{\circ}C$ 온도상승에 대해 점차 9%씩 증가하였다. 지료 내 PAE 고분자의 흡착 엔탈피는 -27~-29 kJ/mol이며 저에너지 물리흡착임이 규명되었다.

TTAB와 다른 계면활성제(DTAB, CTAB, Tween-20, Tween-40 및 Tween-80)와의 혼합미셀화에 대한 연구 (Mixed Micellizations of TTAB with Other Surfactants (DTAB, CTAB, Tween-20, Tween-40, and Tween-80))

  • 이남민;이병환
    • 대한화학회지
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    • 제56권5호
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    • pp.556-562
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    • 2012
  • $25^{\circ}C$, 4-클로로벤조산의 묽은 수용액(0.5 mM)에서 양이온성 계면활성제인 TTAB(tetradecyltrimethylammonium bromide)와 다른 종류의 계면활성제들(DTAB, CTAB, Tween-20, Tween-40 및 Tween-80)과의 혼합미셀화 현상을 분광광도법과 전도도법으로 조사하였다. 각 혼합계면활성제에서 TTAB의 겉보기몰분율(${\alpha}_1$)의 변화에 따른 임계미셀농도값(CMC)과 반대이온결합상수값(B)의 변화를 측정하여 비이상적 혼합미셀모델을 적용함으로써 여러 가지 열역학적 함수값들($X_i$, ${\gamma}_i$, $C_i$, ${\alpha}_i^M$, ${\beta}$${\Delta}H_{mix}$)을 계산하고 비교분석하였다. 그 결과, TTAB/DTAB 혼합시스템은 이상적 혼합미셀화로 부터 큰 양의 벗어남을 보였으며, 다른 혼합시스템들은 모두 이상적 미셀모델로부터 큰 음의 벗어남을 보였다.

Hydrogeochemical study of a watershed in Pocheon area: controls of water chemistry

  • Kim, Kyoung-Ho;Yun, Seong-Taek;Chae, Soo-Ho;Jean, Jong-Wook;Lee, Jeong-Ho;Kweon, Hae-Woo
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.121-121
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    • 2004
  • The groundwater in the Pocheon area occurs from both a fractured bedrock aquifer in igneous and metamorphic rocks and an alluvial aquifer with a thickness of <50 m, and forms a major source of domestic and agricultural water supply. In this study, we performed a hydrogeochemical study in order to identify the control of geochemical processes on groundwater quality. For this study, groundwater level and physicochemical parameters (EC, Eh, pH, alkalinity) were monitored once a month from a total of 150 groundwater wells between June 2003 to August 2004. A total of 153 water samples (13 surface water, 66 alluvial groundwater, 74 bedrock groundwater) were also collected and analyzed in February 2004. Groundwater chemistry in the study area is very complex, depending on a number of major factors such as geology, degree of chemical weathering, and quality of recharge water. Hydrochemical reactions such as the leaching of surficial and near-solace soil salts, dissolution of calcite, cation exchange, and weathering of silicate minerals are proposed to explain the chemistry of natural groundwater. Alluvial groundwaters locally have very high TDS concentrations, which are characterized by their chloride(nitrate)-sulfate-bicabonate facies and low Na/Cl ratio. Their grondwater levels are highly fluctuated according to rainfall event. We suggest that high nitrate content and salinity in such alluvial groundwaters originates from the local recharge of sewage effluents and/or fertilizers. Likewise, high concentrations of nitrate were also locally observed in some bedrock groundwaters, suggesting their effect of anthropogenic contamination. This is possibly due to the bypass flow taking place through macropores. Tile degree of the weathering of silicate minerals seems to be a major control of the distribution of major cations (sodium, calcium, magnesium, potassium) in bedrock groundwaters, which show a general increase with increasing depth of wells. Thermodynamic interpretation of groundwater chemistry shows that the groundwater in the study area is in chemical equilibrium with kaolinite and Na-montmorillonite, which indicates that weathering of plagioclase to those minerals is a major control of hydrochemistry of bedrock groundwater. The interpretation of the molar ratios among major ions, as well as the mass balance calculation, also indicates the role of both dissolution/precipitation of calcite and Ca-Na cationic exchange as bedrock groundwaters evolves progressively.

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양이온성, 비이온성 및 혼합성 계면활성제에 의한 4-클로로벤조산의 가용화에 대한 연구 (Study on the Solubilization of 4-Chlorobenzoic Acid by Aqueous Solutions of Various Cationic, Nonionic, and Mixed Surfactant Systems)

  • 이남민;이병환
    • 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.

란탄족 원소의 여러자리 리간드 착물에 관한 연구 (제 1 보) 물아닌 용액에서 용액열량계에 의한 열역학적 함수결정 (Studies on the Complexes of Lanthanide ion with Multidentate Ligand (I). Determination of Thermodynamic Parameters with Solution Calorimetric Method in Nonaqueous Solvents)

  • 강삼우;구원회;이수민;장주환;서무열
    • 대한화학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.588-595
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    • 1989
  • 아세트니트릴 용액과 메탄올 용액에서 가벼운 란탄족원소인 $La^{3+},\; Ce^{3+},\;Eu^{3+}$ 이온과 여러자리 리간드로 크라운 에테르류, diaza 거대고리류와 podand 형 리간드인 diamine ether의 착물형성에 대한 Log K, ΔH, ΔS값을 용액열량계로 결정하였다. 메탄올 용액에서는 금속이온반경과 거대고리 리간드 동공의 비에 따라서 선택적으로 안정한 착물이 형성되며 리간드 주게원자의 영향은 없었다. 아세트니트릴 용액에서는 발열반응으로 엔탈피 주도반응이었으며 거대고리 리간드의 주게원자가 산소인 경우는 최적크기에 따르는 선택적인 착물의 안정도를 나타냈으나 질소원자로 치환되면 공유결합성의 증가로 더욱 안정한 착물이 형성되었다. Diaza[2,2] 착물의 경우 $Eu^{3+}Ce^{3+}$ 순으로 안정도가 증가하였으며 이를 최적크기개념과 금속이온의 전하밀도 증가순으로 설명하였다. Diamine ether 착물의 경우는 macrocyclic effect가 없음으로 작은 안정도상수 값을 나타냈다.

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폴리메틸벤젠과 할로겐 사이의 전하이동착물 생성에 관한 열역학적 연구 (제3보) (The Thermodynamics of the Formation of Polymethylbenzene-Halogens Charge Transfer Complexes (III))

  • 권오천;경진범;김정성
    • 대한화학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.351-360
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    • 1981
  • 듀렌과 요오드, 브롬, 일염화요오드 및 일브롬화 요오드와의 각계를 사염화탄소 용액에서 분광광도법에 의하여 연구한 결과 $C_6H_2(CH_3)_4{\cdot}X_2$$C_6H_2(CH_3)_4{\cdot}IX$형의 전하이동착물이 형성됨을 알았다(X는 할로겐원자). 이들 착물생성에 의한 흡수최대는 온도가 상승함에 따라 blue shift되므로 이를 고려하여 각 온도에서의 평형정수를 구했다. 이 값으로부터 이들 착물생성에 대한 ${\Delta}H$, ${\Delta}G$${\Delta}S$등의 열역학적 파라미터를 산출하였다. 이 결과 각 온도에서의 듀렌과의 착물의 상대적 안정도가 다음 순서로 감소함을 알 수 있다. $ICl>IBr>I_2>Br_2$ 이 순서는 듀렌에 대한 그들의 상대적 산성도를 의미하며 할로겐 분자의 편극율 및 할로겐 원자의 전기음성도의 차이에 의하여 설명할 수 있다. 그리고 이 결과와 전 연구결과를 종합하면 폴리메틸벤젠과 요오드와의 착물의 상대적 안정도가 다음 순서로 증가함을 알 수 있었다. Benzene

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희토류 금속이온 (Ln(III))과 Acetamide 사이의 상호작용에 대한 연구 (Studies on the Coordination of Acetamide to Rare Earth Metal Ion (Ln(II))

  • 이상원;유정아;윤창주;전유혁;최영상
    • 대한화학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.205-211
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    • 1992
  • 아세트아미드(AA)의 CO기와 희토류 금속이온(Ln(II))을 포함하는 몇 가지 lanthanide shift reagent(LSR) 사이의 상호작용을 이해하기 위하여 AA의 $2{\nu}_{C=0}$ + amide III 조합띠를 $15^{\circ}$ ${\sim} 45^{\circ}C$에서 조사하였다. 묽은 $CCl_4$ 용액속에서 하나의 AA가 사용된 LSR에 배위되어 1 : 1 AA-LSR 복합체를 이루며, Ln(Ⅲ)이온에 대한 AA의 배위 위치는 카르보닐의 산소임을 알았다. 온도 및 농도에 따른 이 조합띠의 변화로부터 Ln(III)${\cdot}$O=C 결합에 대한 여러가지 열역학적 함수들을 구했다. Eu$(dpm)_3$, Yb$(dpm)_3$ 및 Pr$(dpm)_3$에 대한 AA의 결합의 세기를 나타내는 ${\Delta}H^{\circ}$는 각각 -39.1, -28.4 및 -25.5kJ/mol이다. 이들 값을 비교해보면 AA 분자가 배위될 때 중심금속이온의 ionic potential 효과보다는 이미 배위되어 있는 커다란 dpm 분자에 의한 입체장애효과가 더 큼을 알 수 있다.

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수용성 폴리파라시클로판류와 약물과의 상호작용(제 3보)-수용액 중 수용성 폴리파라시클로판류와 형광 소수 나프탈렌 유도체류와의 복합체 형성- (Interactions between Water-Soluble Polyparacyclophanes and Drugs (III) -Complex Formation of Water-Soluble Polyparacyclophanes with Fluorescent Hydrophobic Naphthalene Derivatives in Aqueous Solution-)

  • 전인구;이민화
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제19권2호
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    • pp.71-79
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    • 1989
  • Complex formation of water-soluble polyparacyclophanes bearing two diphenylmethane or two diphenyl ether skeletons with l-anilinonaphthalene-8-sulfonate (ANS) and 2-p-toluidinylnaphthalene-6-sulfonate (TNS) was investigated quantitatively to develop useful host compounds comparing with ${\alpha}\;-\;and\;{\beta}-cyc1odextrins$$({\alpha}-\;and\;{\beta}-CyDs$) in aqueous solution. Benesi-Hildebrand type analysis of the fluorescent intensity showed that the dissociation constants (Kd) of paracyclophane-ANS complexes were $1.55\;{\times}\;10^{-4}M$ for 1,6,20,25-tetraaza[6.1.6.1]paracyclophane(CPM 44) and $1.23\;{\times}\;10^{-4}M$ for 1,7,21,27-tetraaza[7.1.7.1]paracyclophane (CPM 55), and those of paracyclophane-TNS complexes were $6.99\;{\times}\;10^{-6}M$ for CPM 44 and $6.23\;{\times}\;10^{-5}M$ for CPM 55, in 1:1 molar ratio. On the other hand, the Kd values of 1,7,21,27-tetraaza-14,34-dioxa[7.1.7.1]paracyclophane (CPE 55)-ANS, 1,8,22,29-tetraaza-15,36-dioxa[8.1.8.1]paracyclophane (CPE 66)-ANS, CPE 55-TNS, CPE 66-TNS complexes were $1.75\;{\times}\;10^{-3}M$, $3.07\;{\times}\;10^{-3}M$, $3.75\;{\times}\;10^{-3}M$ and $2.15\;{\times}\;10^{-3}M$, respectively. On the contrary, the Kd values of ${\alpha}-CyD-ANS$, ${\beta}-CyD-ANS$, ${\alpha}-CyD-TNS$ and ${\beta}-CyD-TNS$ complexes were found to be $3.98\;{\times}\;10^{-2}M$, $1.05\;{\times}\;10^{-2}M$, $1.38\;{\times}\;10^{-2}M$ and $3.52\;{\times}\;10^{-4}M$, respectively. These results mean that the complexation of CPMs with ANS or TNS is by 5.6-1,975 fold stronger than that for ${\alpha}-or\;{\beta}-CyDs$, and the complex formation of CPEs with ANS or TNS is nearly same as or somewhat stronger than that for ${\alpha}-or\;{\beta}-CyDs$. From the Kd values determined at different temperatures, thermodynamic parameters were calculated and the complexation was found to be a spontaneous exothermic reaction. The effects of pH on Kd values of CPM 44-ANS, and CPM 55-ANS complexes were negligible in the range of pH 1.2-1.8. However, the Kd values of these complexes increased significantly with increasing ionic strength.

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제초성, N-(2,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)aminocarbonyl-2-치환(Z)-6-(1-hyd roxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 유도체의 가수분해 반응 메카니즘 (Kinetics and Hydrolysis Mechanism of Herbicidal N-(2,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)aminocarbonyl-2-(1-hyd roxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide Derivatives)

  • 이찬복;류재욱;김대황;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권5호
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    • pp.455-462
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    • 1995
  • 새로운 6종의 제초성, N-(2,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)aminocarbonyl-2-치환(Z)-6-(1-hyd roxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 유도체(S)를 합성하여 $45^{\circ}C$의 15%(v/v) acetonitrile 수용액속에서 일어나는 가수분해 반응상수를 측정하고 pH-효과, 용매효과, ortho-치환기 효과, 열 역학적 활성화 파라미터(${\Delta}H^{\neq}$${\Delta}S^{\neq}$) 등의 반응 속도론적인 자료들과 pKa상수(4.80) 및 가수분해 반응 생성물(2-(1-hydroxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 및 4,6-dimethoxyaminopyrimidine) 분석 등의 비 반응 속도론적 결과로부터 반응속도식을 유도하고 반응메카니즘을 제안하였다. pH 8.0 이하에서는 일반 산-촉매반응($A-S_E2$)과 특정 산-촉매 반응으로 conjugate acid ($SH^+$)와 사면체 중간체(I)를 경유하는 A-2형(또는 $A_{AC}2$형)반응 그리고 pH 9.0 이상에서는 물 분자가 일반염기(B)로 작용하여 conjugate base (CB)를 경유하는 $(E_1)_{anion}$ 반응으로 진행되는 가수분해 반응 메카니즘을 검토하였으며 pH $7.0{\sim}9.0$사이의 용액중에서는 이들 두 반응이 경쟁적으로 일어남을 알았다.

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