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화학적 활성을 갖는 무기담체에 의한 수용액 중 크롬이온(Ⅲ)의 선택적 제거
Selective Removal of Chromium (Ⅲ) Ions in Aqueous Solution by Inorganic Chemically Active Beads
Chung-hoo Kim and Jongheop Yi
Department of Chemical Engineering, Seoul National University
서 론
환경에 관한 관심이 증대되면서 폐수에 포함된 중금속이온들을 기존의 처리방법으로 제거하여 매립하는 대신에, 회수하여 공정에 재 사용하는 방법의 개발이 중요한 연구과제가 되고 있다. 이러한 방안으로 거론되고 있는 것이 비교적 간단한 Solvent Extraction, Ion Exchange 등이며, 더 발전된 형태로는 Chelating Ion Exchange, Supported Liquid Membrane(SLM), Solvent Impregnated Resin(SIR)등이 있다. SLM나 SIR의 재료로는 대부분 고분자물질이 사용되고 있다. 그러나, 고분자 물질은 온도, pH 및 화학물질에 민감하며, 기계적 강도가 높지 않아 장치를 빈번하게 교체하여야 하고, 조업중 고분자 제조시에 첨가된 가소제가 유출되는 단점이 있다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 고분자를 무기물질로 대체하는 방안이 활발히 연구되었고 어느정도 성과를 보이고 있다.
Inorganic Chemically Active Bead (ICAB)은 무기막 대신에 기공구조를 가진 무기담체를 화학적으로 처리하여 킬레이트제를 함침 또는 고정시킨 것으로, 이미 Yi[1991]에 의하여 중금속의 제거 및 회수에 관한 연구가 수행된 바 있다. 여러 가지 이온 추출제를 선택하여 SIR또는 SLM에 함침하여 관심대상으로 삼는 금속이온만을 분리하는 방안에 대한 연구가 많이 발표되었는데, 이때 선택된 이온추출제는 특정 이온에 대해서 반응…(생략)
1) 금속양이온이 적당한 음이온과 반응하여 중성복합물을 형성하거나 2) 이온쌍을 형성하며 3) 수화되어있는 물분자를 유기수화제로 대체하는 것 등이다. 위와 같은 작용을 하는 물질을 각각 산성, 염기성, 그리고 수화성 추출제로 부르며, 다음과 같은 반응식에 의해 금속염과 반응된다.
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