폴리올과 붕산의 착화합물 형성원리를 이용한 수용액 중의 보론 제거에 관한 라만 분광학 연구

엄기헌; 정희철; 안혜영; 임준혁; 이제근; 원용선

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자료유형: 학술저널

저자정보: 엄기헌 (국립부경대학교 화학공학과) 정희철 (국립부경대학교 화학공학과) 안혜영 (국립부경대학교 화학공학과) 임준혁 (국립부경대학교 화학공학과) 이제근 (국립부경대학교 환경공학과) 원용선 (국립부경대학교 화학공학과)

저널정보: 한국화학공학회 화학공학 화학공학 제53권 제6호

발행연도: 2015.1

수록면: 808 - 813 (6page)

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해수 중에 보론은 주로 붕산(boric acid, $B(OH)_3$)으로 존재하며 그 크기가 역삼투압(RO, reverse osmosis) 공정의 막의 공칭공경(nominal pore size)만큼 작아 이를 제거하기가 쉽지 않다. 이에 본 연구에서는 수용액 중 보론 화합물의 크기를 역삼투압 공정에서 제거가 용이하도록 키우기 위한 방법으로 $B(OH)_3$가 폴리올과 착화합물을 형성하는 원리를 이용하고자하며 착화합물의 형성 여부를 라만 분광학 연구를 통해 확인하고자 하였다. 먼저 $B(OH)_3$와 붕산염(borate ion, ${B(OH)_4}^-$) 이온의 대칭(symmetric) B-O 신축운동 모드(stretching vibrational mode)의 진동수를 확인하기 위하여 pH를 증가시키며 라만 스펙트럼을 측정한 결과 $877cm^{-1}$에서 $730cm^{-1}$으로 피크의 이동이 관찰되었다. 이는 수용액 중의 $B(OH)_3$가 pH가 증가하면서 ${B(OH)_4}^-$로 전환됨을 나타내고 이러한 피크의 이동은 진동수 계산(frequency calculation)에 의한 예측과 정확하게 일치하였다. 반면 $B(OH)_3$ 수용액에 폴리올을 첨가한 경우 pH가 증가하여도 ${B(OH)_4}^-$의 특성 진동수인 $730cm^{-1}$가 나타나지 않았으며 이는 $B(OH)_3$가 ${B(OH)_4}^-$로 전환되는 것이 아니라 폴리올과 착화합물을 형성함을 간접적으로 보여주고 있다.

#Boric Acid #Polyol #Complexation #Raman Spectroscopy #Frequency Calculation

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