[ÀϺ»] ¹°·ÎºÎÅÍ Æ®¸®Æ¬À» ½Ç¿Â ÇÏ¿¡¼ ³ôÀº È¿À²·Î ºÐ¸®ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â Èí¼öÁ¦ °³¹ß
- ¿øÀڷ¹ßÀü¼Ò ¿À¿°¼ö ó¸®, ÷´ÜÁ¦¾à ÇÕ¼º, °í½Å·Ú¼º ¼¼Æ÷ ¹è¾ç¾×¿¡ÀÇ ÀÀ¿ë¿¡ ±â´ë -
±³Åä´ëÇÐ ¿¬±¸ÆÀÀº ½Ç¿Â ÇÏ¿¡¼ Æ®¸®Æ¬À» ¹°·ÎºÎÅÍ ºÐ¸®ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀ» ¼¼°è¿¡¼ óÀ½À¸·Î ½ÇÇèÀûÀ¸·Î Áõ¸íÇÏ¿´´Ù. Æ®¸®Æ¬Àº Åë»óÀûÀÎ ¹°¿¡ Æ®¸®Æ¬¼ö(HTO)·Î¼ È¥ÇյȴÙ. ÀÌ HTO´Â H2O¿Í ¹°¸®ÈÇÐÀû ¼ºÁúÀÌ »ó´çÈ÷ ºñ½ÁÇϱ⠶§¹®¿¡ ÀÏ´Ü ´ë·®ÀÇ ¹°¿¡ È¥ÇÕµÈ Æ®¸®Æ¬¼ö¸¦ ½Ç¿Â ÇÏ¿¡¼ ¼öÁßÀ¸·ÎºÎÅÍ ºÐ¸®ÇÏ´Â °ÍÀº Á¾·¡ ¾î¶°ÇÑ ºÐ¸®¹æ¹ýÀÌ¶óµµ ºÒ°¡´ÉÇÏ¿´´Ù.
º» ¿¬±¸¿¡¼´Â ÀüÁöÀç·á·Î¼ Àß ¾Ë·ÁÁø »êȸÁ°£¿¡ ¼ö¼ÒÀÌ¿ÂÀ» ÇÔħ½ÃÄÑ Æ®¸®Æ¬À» Æ÷ÇÔÇÑ ¹°¿¡ Á¢Ã˽ÃÅ°¸é ¼öÁßÀÇ Æ®¸®Æ¬ ³óµµ°¡ ¶Ñ·ÇÇÏ°Ô ÀúÇϵǴ Çö»óÀ» ¹ß°ßÇÏ¿´´Ù. ÀÌ Æ®¸®Æ¬ ³óµµÀÇ ¶Ñ·ÇÇÑ ÀúÇÏ´Â HTO¸¦ Çü¼ºÇÏ´Â ¼ö»êȹ°ÀÌ¿ÂÀÇ µ¿À§Ã¼(OT-)°¡ »êȸÁ°£ÀÇ Ç¥¸é¿¡¼ »êȺÐÇصǾî Æ®¸®Æ¬ÀÌ¿Â(T+)°ú »ê¼Ò°¡ ¹ß»ýÇÏ¿© ¹ß»ýÇÑ T+°¡ »êȸÁ°£¿¡ Èí¼öµÇ´Â ¹ÝÀÀ¿¡ ±âÃÊÇÑ´Ù. ÀÌ ÈÇйÝÀÀÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© 󸮼ö ÁßÀÇ Æ®¸®Æ¬ ³óµµ°¡ ÀúÇÏµÈ Å¸Àֿ̹¡ Æ®¸®Æ¬À» Èí¼öÇÑ »êȸÁ°£À» 󸮼ö¿Í °í¾×ºÐ¸®ÇÔÀ¸·Î½á Æ®¸®Æ¬À» ½Ç¿ÂÀÇ ¹°·ÎºÎÅÍ ºÐ¸®Á¦°ÅÇÒ ¼ö ÀÖ¾ú´Ù.
»êȸÁ°£¿¡´Â ´Ù¾çÇÑ °áÁ¤±¸Á¶°¡ Á¸ÀçÇÏ´Â °ÍÀÌ ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. º» ¿¬±¸¿¡¼ °áÁ¤±¸Á¶¿¡ ¼ö¼ÒÀÌ¿ÂÀ» ÇÔÀ¯ÇÏ´Â ¼ºÁúÀÌ °¡Àå ³ôÀº ½ºÇdzڻêȸÁ°£À» ³ôÀº ¹ÝÀÀ¼ºÀ» ¾òÀ» ¼ö ÀÖ´Â ³ª³ëÀÔÀÚ°¡ ÀÀÁýÇÑ ºÐ¸»»óÀ¸·Î ÇÕ¼ºÇÏ¿© »ê¼º¼ö¿ë¾×°ú Á¢Ã˽ÃÅ°´Â °£´ÜÇÑ Àü󸮿¡ ÀÇÇØ ¼ö¼ÒÀÌ¿ÂÀ» °áÁ¤¿¡ Èí¼ö½ÃÄ×´Ù. ÀÌ ¼ö¼ÒÀÌ¿ÂÀ» Èí¼ö½ÃŲ »óÅÂÀÇ »êȸÁ°£ ºÐ¸»(0.5±×·¥)À» Æ®¸®Æ¬ ³óµµ°¡ 1¸®ÅÍ´ç ¼ö¹é¸¸ º£Å©·¼ÀÇ Àΰø Æ®¸®Æ¬ ¿À¿°¼ö(100mL)¿¡ pH5~6 Á¤µµÀÇ Á¶°Ç ÇÏ¿¡¼ ÇöŹ½ÃÄ×´Ù. ±× °á°ú Àΰø¿À¿°¼öÀÇ Æ®¸®Æ¬ ³óµµ°¡ Ãʱâ³óµµ¿¡ ´ëÇØ 30% ÀÌ»ó °¨¼ÒÇÏ´Â Çö»óÀ» È®ÀÎÇÏ¿´´Ù. Æ®¸®Æ¬ ³óµµÀÇ °èÃø¿¡´Â ¾×ü ½ÅÆ¿·¹À̼ÇÄ«¿îÅ͸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ÇöŹ¾× ÁßÀÇ Æ®¸®Æ¬ ¹æ»ç´É ³óµµº¯È¸¦ Á¤¹ÐÇÏ°Ô ÃøÁ¤ÇÏ¿´´Ù. º» ¹æ¹ý¿¡ µû¶ó Æ®¸®Æ¬ ³óµµ°¡ ÃæºÐÈ÷ °¨¼ÒÇÑ Å¸Àֿ̹¡¼ Æ®¸®Æ¬À» Èí¼ö½ÃŲ »êȸÁ°£À» 󸮼ö·ÎºÎÅÍ °í¾×ºÐ¸®ÇÔÀ¸·Î½á ½Ç¿ÂÀÇ Ã³¸®¼ö·ÎºÎÅÍ Æ®¸®Æ¬À» ºÐ¸®ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀ» Áõ¸íÇÏ¿´´Ù.
º» ¿¬±¸ÀÇ ½ÇÇè°á°ú´Â ´ÙÀ½°ú °°´Ù.
±×¸² 1°ú °°ÀÌ Æ®¸®Æ¬ Èí¼öÁ¦·Î¼ »ç¿ëÇÑ »êȸÁ°£ ºÐ¸»ÀÇ Åõ°úÀüÀÚÇö¹Ì°æ »çÁøÀ» º¸¸é, Å©±â°¡ 10~30³ª³ë¹ÌÅÍ Á¤µµÀÇ ¹Ì¸³ÀÚ°¡ ¸ð¿© ºÐ¸»À» Çü¼ºÇÏ°í ÀÖ´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë¾Ò´Ù. ±×¸² 2´Â ¼ö¼ÒÀÌ¿Â ¶Ç´Â ¸®Æ¬ÀÌ¿ÂÀ» Æ÷ÇÔÇÑ ½ºÇdzÚÇü °áÁ¤±¸Á¶¸¦ °¡Áø »êȸÁ°£ ºÐ¸»À» Àΰø Æ®¸®Æ¬¼ö¿¡ ÷°¡ÇÑ °á°ú, ¾ò¾îÁø T¹æ»ç´É ³óµµÀÇ °æ½Ãº¯È¸¦ ³ªÅ¸³½ °ÍÀÌ´Ù. ½ÇÇè¿¡¼´Â ÈÇÐÁ¶¼ºÀÌ HMn2O4 ¶Ç´Â LiMn2O4ÀÇ »êȸÁ°£ ºÐ¸»À» ¾à 0.5g¾¿ °¢°¢ 100mLÀÇ Àΰø Æ®¸®Æ¬¼ö¿¡ ÷°¡ÇÏ¿´´Ù.
»êȸÁ°£À» ÀÌ¿ëÇÑ °æ¿ì¿¡µµ ¹æ»ç´É ³óµµ°¡ ÃʱâÄ¡¿¡¼ 15~30ºÐ Á¤µµ¿¡ ¶Ñ·ÇÇÏ°Ô °¨¼ÒÇÏ°í, ±× ÈÄ Àç»ó½ÂÇÏ°í ÀÖ´Â ¸ð½ÀÀÌ ³ªÅ¸³µ´Ù. ÀÌ°ÍÀº »êȸÁ°£ ºÐ¸»¿¡ ÀÇÇÑ T+ÀÇ Èí¼ö¹ÝÀÀÀÌ ºñÆòÇü¹ÝÀÀÀ̶ó´Â °ÍÀ» ³ªÅ¸³»¾ú´Ù. ¶§¹®¿¡ ½ÇÁ¦ Á¤¼ö Ç÷£Æ®¿¡¼´Â ±âÁ¸ÀÇ Ç÷οìŸÀÔÀÇ ½ÅÆ¿·¹À̼ÇÄ«¿îÅͷΠ󸮼ö ÁßÀÇ T ¹æ»ç´É ³óµµ¸¦ »ó½Ã ¸ð´ÏÅ͸µÇÏ¿© T¸¦ Èí¼öÇÑ »êȸÁ°£À» 󸮼ö·ÎºÎÅÍ °í¾×ºÐ¸®ÇÏ´Â ÃÖÀûÀÇ Å¸À̹ÖÀ» ÆÇ´ÜÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ´Ù.
º» ½ÇÇè°á°ú´Â ¹æ»ç¼º ¼¼½·ÀÌ Åä¾çÀÇ ÁÖ¼ººÐÀÎ ±Ô»ê¾Ë·ç¹Ì´½ÀÇ °áÁ¤¿¡ °ÇÏ°Ô °áÇÕÇÏ¿© ÈëÀ¸·ÎºÎÅÍ ºÐ¸®µÇÁö ¾Ê´Â °æ¿ì¿Í ´Þ¸® T°¡ »êȸÁ°£À¸·ÎºÎÅÍ °£´ÜÇÏ°Ô ºÐ¸®µÇ´Â ¼ºÁúÀ» ÀÌ¿ëÇÔÀ¸·Î½á Èí¼öÁ¦·Î¼ÀÇ Àç»ýÀÌ¿ëµµ °ËÅäÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀ» ³ªÅ¸³½´Ù. ¶§¹®¿¡ 󸮰úÁ¤¿¡¼ T¸¦ Æ÷ÇÔÇÑ »êȸÁ°£ÀÌ ¹æ»ç¼º Æó±â¹°·Î¼ ´ë·®À¸·Î ¹ß»ýÇÏ¿© ±× º¸°ü, ÀúÀåÀå¼Ò ¶§¹®¿¡ °ï¶õÇÑ »çȸÀûÀÎ ¹®Á¦¸¦ ȸÇÇÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù°í »ý°¢µÈ´Ù.
±×¸² 3Àº ¼ö¼ÒÀÌ¿ÂÀ» Æ÷ÇÔÇÑ ½ºÇdzÚÇü °áÁ¤±¸Á¶¸¦ °¡Áø »êȸÁ°£ÀÌ ¼öÁßÀ¸·ÎºÎÅÍ T¸¦ ÀÌ¿Â(T+)À¸·Î¼ Èí¼ö, ȸ¼öÇÏ´Â ±¸Á¶¸¦ ³ªÅ¸³½ °ÍÀÌ´Ù. pH°¡ 5¿¡¼ 6Á¤µµÀÇ ¾×»ó°ú ºñ±³ÇÏ¿© °í³óµµ·Î ¼ö¼ÒÀÌ¿ÂÀ» ÇÔÀ¯ÇÑ »êȸÁ°£Àº ±× °áÁ¤±¸Á¶·ÎºÎÅÍ ¼öÁß¿¡ H+¸¦ ¿ëÃâÇÑ´Ù. ÀüÇÏÁß¼ºÀ» À¯ÁöÇϱâ À§ÇØ »êȸÁ°£Àº ¼öÁßÀ¸·ÎºÎÅÍ °áÁ¤Ç¥¸éÀÇ Æ´À» Åë°ú °¡´ÉÇÒ Á¤µµ·Î Å©±â°¡ ÀÛÀº T+¸¦ °áÁ¤ ³»¿¡ Èí¼öÇÑ´Ù. Åë»óÀûÀ¸·Î ¹°ºÐÀÚÀÇ Àü¸®µµ´Â »ó´çÈ÷ ³·Áö¸¸, HTO·ÎºÎÅÍ Àü¸®µÇ¾î ÀÖ´Â ¼ö»êȹ°ÀÌ¿Â µ¿À§Ã¼(OT-)¸¦ »êȸÁ°£ÀÇ Ç¥¸éÀÌ Ã˸ŷμ ÀÛ¿ëÇÏ¿© »êÈ ºÐÇØÇÏ°í, T+·Î¼ °áÁ¤ ³»¿¡ Èí¼öÇÔÀ¸·Î½á Æ®¸®Æ¬¼ö ºÐÀÚÀÇ Àü¸®ÆòÇüÀ» Àü¸®¹æÇâÀ¸·Î ÁøÇà½ÃŲ´Ù°í »ý°¢µÈ´Ù.
ÀÌ »êȸÁ°£ Ã˸ſ¡ ÀÇÇÑ OT-ÀÇ »êȺÐÇعÝÀÀ°ú °áÁ¤ ¹× ¾×»ó »çÀÌ¿¡¼ T+¿Í H+ÀÇ ³óµµÂ÷¿¡ ÀÇÇØ À̿±³È¯¹ÝÀÀÀÌ TÀÇ È¸¼ö±â±¸¿¡¼ Áß¿äÇÑ ¿ªÇÒÀ» ´ã´çÇÏ°í ÀÖ´Ù°í »ý°¢µÈ´Ù. ±×¸² 2¿¡¼ °üÂûµÈ T³óµµÀÇ Àç»ó½ÂÀº ¹ÝÀÀ½Ã°£ÀÇ °æ°ú¿Í ÇÔ²² °áÁ¤ ³»ÀÇ H+ ³óµµ°¡ ºÎÁ·ÇÏ¿© °áÁ¤ ³»ÀÇ ÈíÂøµµ¸¦ ¾×»ó¿¡¼ ħÀÔÇÑ H+¿¡ ´Ù½Ã »¯±èÀ¸·Î½á T+ÀÇ ¹æÃâ¿¡ ±âÀÎÇÏ´Â Çö»óÀ̶ó°í ¿¹»óµÈ´Ù.
(±×¸² 1) Æ®¸®Æ¬ Èí¼öÁ¦(LiMn2O4)ÀÇ Åõ°úÀüÀÚÇö¹Ì°æ »çÁø
(±×¸² 2) Èí¼öÁ¦(0.5g)À» ÇöŹ½ÃŲ ½ÃÇè¼ö(100mL) ÁßÀÇ Æ®¸®Æ¬ ³óµµº¯È
(±×¸² 3) ¼ö¼Ò ÇÔÀ¯ »êȸÁ°£À» ÀÌ¿ëÇÑ Æ®¸®Æ¬ ÃßÃâ±â±¸ÀÇ °³³äµµ
[Ãâó = KISTI ¹Ì¸®¾È ¡º±Û·Î¹úµ¿Çâºê¸®ÇΡ»/ 2015³â 4¿ù 28ÀÏ]
[¿ø¹® ÃâóÂüÁ¶]