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수용액에서 광물립에 흡착하는 비소의 제거와 생산방법 및 재활용

전문가 제언: ○ 흡착(Adsorption)이란 유체(Gas) 분체가 고체 표면(Surface of solid)에 접촉하여 부착(adhere)되는 현상을 말하며, 흡착 현상을 이용하면 가스나 액체 또는 고체의 농도가 극히 낮을 경우라도 일정한 흡착제를 사용하면 선택적으로 제거할 수 있기 때문에 산업분야 및 환경방지 설비 등에 광범위하게 활용되고 있다

○ 흡착은 고체의 계면(Solid interface) 어느 곳에서나 일어나며, 흡착제(고체)는 다공성(Porous)이고 모세관이 많을수록 흡착에 필요한 고체의 계면은 증가한다. 흡착에 대한 이론은 여러 가지가 있지만, 활성탄의 흡착력은 분자 모세관 응축(Molecula capilury condensation)에 주로 기인한 것이며, 반면 실리카겔의 흡착력은 모세관 응축현상에 의한 것으로 알려져 있다.

○ 흡착제가 갖추어야 할 가장 중요한 성질은 비표면적(Surface to Volume ratio)과 흡착 물질에 대한 친화력이며, 비표면적과 친화력이 클수록 흡착효과는 커진다. 흡착공정은 흡착, 탈착(Separated from the adsorbent) 및 흡착제 재생의 세 공정으로 구분한다.

○ 이 특허에서는 라테라이트와 같은 광물 알갱이를 담체로 사용하여 먼저 하소함으로써 다공성 물질을 만든다. 하소로 인하여 소실된 양이온 흡착능을 산으로 처리하여 증가시킨다. 철 hydroxide와 이산화망간으로 코팅된 하소 라테라이트 알갱이 또는 실리카겔 미립자와 같은 변종 광물 알갱이는 금속 은 입자의 나노 입자를 구성하는 용액에 담겨진다. 용액은 물에 은 이온 또는 포르말린의 물-유기 용매의 환원 반응에 의하여 생성된다. 이렇게 하여 은 나노입자는 과립 표면에 흡착될 수 있다.

○ 이 특허가 청구하는 음용수로부터 라테라이트 알갱이를 이용하여 비소, 다른 중금속, 미생물을 제거하는 방법은 실용성과 경제성이 있다. 세계 많은 개발도상국에서는 이러한 중금속 제거 방법, 흡착제 제조 및 재활용 시스템을 적극 활용하는 것을 추천한다.

저자: Tran, Con Hong
자료유형: 특허정보