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킬레이트 수지의 개발과 분리 농축 특성

전문가 제언: ○ 화학물질이 포함된 수용액에 적당한 킬레이트 수지를 접촉시키면 특정한 화학물질을 킬레이트 수지에 흡착시킬 수 있고 흡착한 킬레이트 수지를 수용액으로부터 분리하면 수용액 중의 그 화학물질의 농도는 낮아진다. 또, 분리한 킬레이트 수지를 수중에 넣어 온도나 ㏗를 변화시키면 흡착한 화학물질을 탈착시킬 수 있고 킬레이트 수지를 분리하면 그 화학물질이 포함된 수용액을 얻을 수 있다. 킬레이트 수지는 재사용이 가능하고 흡착, 탈착의 사이클을 반복할 수 있다.

○ 킬레이트 수지는 폐수 중의 중금속 이온 등을 흡착 분리하기 위한 흡착제로서 공업적으로 사용되어 왔으며 최근에는 산업 폐수나 산업 폐기물에 포함되는 귀금속이나 희소금속의 회수에 응용이 기대되고 있다. 또한 미량원소 분석에 있어 킬레이트 수지는 수(水)시료 중의 미량금속이온을 선택적으로 고배율로 농축하고 측정을 방해하는 고농도 매트릭스 성분을 분리하기 위한 전처리제로 자주 활용된다. 이러한 배경 아래 보다 흡착능이 높은 킬레이트 수지의 개발이 요구되고 있다.

○ 킬레이트 수지는 금속이온을 선택적으로 흡착하지만 기재의 성질이나 합성방법, 가교비율, 가교제의 종류, 킬레이트 관능기의 종류나 도입방법 등을 개선하거나 흡착 시의 ㏗나 온도의 조정, 마스킹제를 이용하면 그 성능을 최대한 발휘하게 할 수 있다. 본고는 현재 일반적인 기재로 이용되는 유기합성수지를 기반으로 하는 킬레이트 수지의 개발과 키토산을 기반으로 하는 킬레이트 수지의 최근의 개발연구 동향을 보고한 것이다.

○ 금속이온을 신속하게 흡착하고 고배율로 농축하고 수지에 흡착된 금속이온을 쉽게 회수할 수 있는 킬레이트 수지는 폐수 중의 귀금속이나 유해물질 회수 및 미량원소 분석에 큰 도움이 되고 있다. 킬레이트 수지의 흡착 메커니즘의 해명을 통해 고성능의 킬레이트 수지의 설계와 제조가 기대된다. 본고는 킬레이트 수지에 관한 최근의 연구 결과를 망라하고 있어 새로운 킬레이트 수지 제품 개발에 유익한 자료가 될 것으로 생각된다.

저자: Koji Oshita, Shoji Motomizu
자료유형: 학술정보