KR20130015494A - Method for reduction of hexavalent chromium - Google Patents
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Abstract
Description
6가 크롬의 환원 방법에 관한 것이다.
A method for reducing hexavalent chromium.
중금속에 의한 수질 및 토양의 오염문제가 날로 심각해져 가고 있다.The problems of water quality and soil contamination by heavy metals are getting worse day by day.
그렇기 때문에 중금속들의 산화·환원 반응을 이해하는 것은 공공위생 및 환경 정화를 위해서 매우 중요하게 여겨진다. Therefore, understanding the oxidation and reduction reaction of heavy metals is considered very important for public hygiene and environmental cleanup.
그 중 6가 크롬은 자연계에 널리 분포하고 크롬산 제조업; 크롬 도금업; 크롬합금 및/또는 스테인레스강 등을 생산하는 금속 제품 제조업; 스테인레스강 용접업; 도료 및/또는 색소 제조/취급업; 목재보존재 제조 및/또는 취급업; 피혁제품 제조업 등 여러 산업에서 널리 사용되고 있다. Among them, hexavalent chromium is widely distributed in nature and produces chromic acid; Chrome plating industry; Manufacturing metal products producing chromium alloys and / or stainless steels; Stainless steel welding industry; Paint and / or pigment production / handling; Manufacturing and / or handling of wood preservatives; It is widely used in many industries such as leather products manufacturing industry.
다만, 6가 크롬은 환경 문제를 야기할 수 있는 중금속이다. 따라서 상기 6가 크롬을 처리하는 방법이 주목을 받고 있다.
However, hexavalent chromium is a heavy metal that can cause environmental problems. Therefore, the method of treating hexavalent chromium is drawing attention.
본 발명의 일 구현예는 상기 6가 크롬의 처리를 위한 하나의 방법으로 6가 크롬의 환원 방법을 제공한다.
One embodiment of the present invention provides a method for reducing hexavalent chromium as one method for treating hexavalent chromium.
본 발명의 일 구현예에서는, 6가 크롬을 포함하는 용액을 준비하는 단계; 상기 용액에 유기산을 투입하는 단계; 및 상기 유기산이 투입된 용액을 냉각하는 단계를 포함하는 6가 크롬의 환원 방법을 제공한다. In one embodiment of the present invention, preparing a solution containing hexavalent chromium; Injecting an organic acid into the solution; And it provides a method for reducing hexavalent chromium comprising the step of cooling the solution in which the organic acid is added.
상기 유기산이 투입된 용액을 냉각하는 단계의 냉각 온도는 -10 내지 -196℃일 수 있다. The cooling temperature of the step of cooling the solution in which the organic acid is added may be -10 to -196 ℃.
상기 용액에 유기산을 투입하는 단계에서, 상기 유기산의 투입 농도는 60mM 이하인 것일 수 있다. In the step of introducing the organic acid to the solution, the concentration of the organic acid may be less than 60mM.
상기 유기산은 포름산(formic acid), 아세트산(acetic acid), 옥살릭산(oxalic acid), 구연산(citric acid), 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), 부식산(humic acid), 풀브산(fulvic acid) 또는 이들의 조합인 것일 수 있다. The organic acid is formic acid (acetic acid), acetic acid (acetic acid), oxalic acid (oxalic acid), citric acid (citric acid), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), humic acid (humic acid), fulvic acid ( fulvic acid) or a combination thereof.
상기 유기산은 상기 6가 크롬을 환원시키는 환원제인 것일 수 있다. The organic acid may be a reducing agent for reducing the hexavalent chromium.
상기 6가 크롬의 환원 방법에 의해 상기 6가 크롬은 3가 크롬으로 환원될 수 있다. The hexavalent chromium may be reduced to trivalent chromium by the reduction method of hexavalent chromium.
상기 6가 크롬의 총량 중 10mol% 이상의 6가 크롬이 상기 3가 크롬으로 환원될 수 있다. At least 10 mol% of hexavalent chromium in the total amount of hexavalent chromium may be reduced to the trivalent chromium.
상기 유기산은 옥살릭산(oxalic acid), 구연산(citric acid), 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA) 또는 이들의 조합일 수 있다. The organic acid may be oxalic acid, citric acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), or a combination thereof.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 6가 크롬을 포함하는 용액을 준비하는 단계; 상기 용액의 pH를 3이하로 조절하는 단계; 및 상기 pH가 3이하로 조절된 용액을 냉각하는 단계;를 포함하는 6가 크롬의 환원 방법을 제공한다. In another embodiment of the present invention, preparing a solution containing hexavalent chromium; Adjusting the pH of the solution to 3 or less; It provides a method for reducing hexavalent chromium comprising; and cooling the solution in which the pH is adjusted to 3 or less.
상기 pH가 3이하로 조절된 용액을 냉각하는 단계의 냉각 온도는 -10 내지 -196℃일 수 있다. The cooling temperature of the step of cooling the solution adjusted to 3 or less pH may be -10 to -196 ℃.
상기 6가 크롬의 환원 방법에 의해 상기 6가 크롬은 3가 크롬으로 환원될 수 있다. The hexavalent chromium may be reduced to trivalent chromium by the reduction method of hexavalent chromium.
상기 6가 크롬의 총량 중 10mol% 이상의 6가 크롬이 상기 3가 크롬으로 환원될 수 있다.
At least 10 mol% of hexavalent chromium in the total amount of hexavalent chromium may be reduced to the trivalent chromium.
본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법을 이용하는 경우, 간단한 공정으로 독성이 강한 6가 크롬을 독성이 덜한 3가 크롬으로 환원시킬 수 있다. When using a method for reducing hexavalent chromium according to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce toxic hexavalent chromium to trivalent chromium having less toxicity by a simple process.
또한, 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법을 이용할 경우, 공정 상의 기타 부산물이 발생하지 않는다. In addition, when using the reduction method of hexavalent chromium according to an embodiment of the present invention, no other by-products in the process occurs.
따라서, 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법은 6가 크롬을 포함하는 폐수, 지하수, 토양 정화 등의 분야에 광범위하게 적용될 수 있다.
Therefore, the reduction method of hexavalent chromium according to an embodiment of the present invention can be widely applied to the fields such as wastewater, groundwater, soil purification including hexavalent chromium.
도 1은 실험예 1 내지 6의 결과 그래프이다.
도 2는 비교 실험예 1 내지 6의 결과 그래프이다.
도 3은 실험예 7 내지 13, 비교 실험예 7 내지 13, 실험예 a 및 비교 실험예 a의 결과 그래프이다. 1 is a graph showing results of Experimental Examples 1 to 6. FIG.
2 is a graph showing results of Comparative Experimental Examples 1 to 6;
3 is a graph showing the results of Experimental Examples 7 to 13, Comparative Experiments 7 to 13, Experimental Example a, and Comparative Experimental Example a.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.
본 발명의 일 구현예에서는, 6가 크롬을 포함하는 용액을 준비하는 단계;In one embodiment of the present invention, preparing a solution containing hexavalent chromium;
상기 용액에 유기산을 투입하는 단계; 및 상기 유기산이 투입된 용액을 냉각하는 단계를 포함하는 6가 크롬의 환원 방법을 제공한다.Injecting an organic acid into the solution; And it provides a method for reducing hexavalent chromium comprising the step of cooling the solution in which the organic acid is added.
상기 6가 크롬은 독성이 강한 중금속으로 많은 환경 문제를 야기할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 6가 크롬을 환원하여 상기 환경 문제를 보다 줄일 수 있다. The hexavalent chromium is a highly toxic heavy metal that can cause many environmental problems. According to one embodiment of the present invention, the hexavalent chromium can be reduced to further reduce the environmental problems.
구체적인 예를 들어, 상기 6가 크롬을 3가 크롬으로 환원할 수 있다. 상기 3가 크롬은 상기 6가 크롬에 비해 독성이 덜하고 흡착 제거가 용이하다. For example, the hexavalent chromium may be reduced to trivalent chromium. The trivalent chromium is less toxic and easier to remove than hexavalent chromium.
따라서, 상기 6가 크롬을 본 발명의 일 구현예에 따른 환원 방법에 의해 3가 크롬으로 환원시킨 후 수산크롬으로 침전 시키는 방법 등에 의해 6가 크롬을 폐수, 토양 등으로부터 효과적으로 제거할 수 있다. Therefore, the hexavalent chromium can be effectively removed from the wastewater, soil, etc. by the method of reducing the hexavalent chromium to trivalent chromium by the reduction method according to an embodiment of the present invention and then precipitating with chromium hydroxide.
본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법은 6가 크롬을 포함하는 용액에 유기산을 투입하고 이를 냉각하는 단계에 의해 상기 6가 크롬을 효과적으로 환원할 수 있다. In the method for reducing hexavalent chromium according to an embodiment of the present invention, the hexavalent chromium may be effectively reduced by adding an organic acid to a solution containing hexavalent chromium and cooling the same.
본 발명의 일 구현예에 따른 환원 방법은 상기 냉각 단계를 거치게 되면 상기 용액이 얼게 될 수 있다. 상기 용액이 얼 때 대부분의 유기물과 무기물은 얼음의 결정 주위에 존재하는 준-액체층에 농축되게 된다. In the reduction method according to the embodiment of the present invention, the solution may be frozen when the cooling step is performed. When the solution freezes, most organics and inorganics are concentrated in the semi-liquid layer present around the ice crystals.
또한 상기 준-액체층에는 수소이온도 농축될 수 있으며, 상기 수소이온의 농축에 의해 상기 준-액체층의 pH가 변화될 수 있다. In addition, hydrogen may be concentrated in the quasi-liquid layer, and the pH of the quasi-liquid layer may be changed by concentration of the hydrogen ions.
본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법은 산성 조건 및/또는 환원제(예를 들어, 유기산)의 농도가 증가하는 조건에서 효과적일 수 있다. The method for reducing hexavalent chromium according to one embodiment of the present invention may be effective under acidic conditions and / or conditions where the concentration of a reducing agent (eg, organic acid) is increased.
상기와 같이 냉각 단계에 의해 준-액체층에 무기물(예를 들어, 6가 크롬), 유기물(예를 들어, 유기산) 및/또는 수소이온이 농축되게 되는 경우 6가 크롬의 환원 반응은 효과적으로 일어날 수 있게 된다. As described above, the reduction reaction of hexavalent chromium effectively occurs when the inorganic (eg hexavalent chromium), organic (eg organic acid) and / or hydrogen ions are concentrated in the semi-liquid layer by the cooling step. It becomes possible.
상기 유기산이 투입된 용액을 냉각하는 단계의 냉각 온도는 -10 내지 -196℃일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우 용액이 동결하게 되면서 준-액체층 내 무기물, 유기물 및 수소의 농축이 효과적으로 일어날 수 있다. The cooling temperature of the step of cooling the solution in which the organic acid is added may be -10 to -196 ℃. When the above range is satisfied, the solution freezes, and the concentration of inorganics, organics, and hydrogen in the semi-liquid layer may effectively occur.
상기 용액에 유기산을 투입하는 단계에서, 상기 유기산의 투입 농도는 60mM 이하일 수 있다. 보다 구체적으로는 600μM 이하, 60μM 이하 또는 6μM 이하 일 수 있다. 유기산을 미량만 투입해도 무방하기 때문에, 유기산의 투입 농도의 하한은 특별히 규정할 수는 없다. 상기 범위를 만족하는 경우 효과적으로 6가 크롬을 환원시킬 수 있다. In the step of adding an organic acid to the solution, the concentration of the organic acid may be less than 60mM. More specifically, it may be 600 μM or less, 60 μM or less, or 6 μM or less. Since only a small amount of organic acid may be added, the lower limit of the concentration of the organic acid cannot be particularly specified. When the above range is satisfied, hexavalent chromium can be effectively reduced.
상기 유기산은 포름산(formic acid), 아세트산(acetic acid), 옥살릭산(oxalic acid), 구연산(citric acid), 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), 부식산(humic acid), 풀브산(fulvic acid) 또는 이들의 조합일 수 있다. The organic acid is formic acid (acetic acid), acetic acid (acetic acid), oxalic acid (oxalic acid), citric acid (citric acid), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), humic acid (humic acid), fulvic acid ( fulvic acid) or a combination thereof.
보다 구체적으로 상기 유기산은 옥살릭산(oxalic acid), 구연산(citric acid), 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA) 또는 이들의 조합일 수 있다. 다만, 상기 예시된 유기산에 제한되지는 않는다. More specifically, the organic acid may be oxalic acid, citric acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), or a combination thereof. However, the organic acid is not limited thereto.
상기 유기산은 상기 6가 크롬을 환원시키는 환원제의 역할을 할 수 있다. The organic acid may serve as a reducing agent for reducing the hexavalent chromium.
또한, 상기 6가 크롬의 환원 방법에 의해 상기 6가 크롬은 3가 크롬으로 환원될 수 있다. 이에 대한 설명은 전술한 바와 동일하기 때문에 생략하도록 한다. In addition, the hexavalent chromium may be reduced to trivalent chromium by the method of reducing hexavalent chromium. Since the description thereof is the same as described above, it will be omitted.
본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법에 의하면, 상기 6가 크롬의 총량 중 10mol% 이상의 6가 크롬이 3가 크롬으로 환원될 수 있다. 보다 구체적으로는 20mol%, 30mol%, 40mol%, 50mol%, 60mol%, 70mol%, 80mol% 또는 90mol% 이상의 6가 크롬이 3가 크롬으로 환원될 수 있다. 상기 환원되는 6가 크롬의 양은 사용되는 유기산의 종류, 반응 조건 등에 의해 조절될 수 있다.
According to the method for reducing hexavalent chromium according to an embodiment of the present invention, at least 10 mol% of hexavalent chromium in the total amount of hexavalent chromium may be reduced to trivalent chromium. More specifically, 20 mol%, 30 mol%, 40 mol%, 50 mol%, 60 mol%, 70 mol%, 80 mol% or 90 mol% or more of hexavalent chromium may be reduced to trivalent chromium. The amount of hexavalent chromium to be reduced may be controlled by the type of organic acid used, reaction conditions, and the like.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 6가 크롬을 포함하는 용액을 준비하는 단계; 상기 용액의 pH를 3이하로 조절하는 단계; 및 상기 pH가 3이하로 조절된 용액을 냉각하는 단계;를 포함하는 6가 크롬의 환원 방법을 제공한다. In another embodiment of the present invention, preparing a solution containing hexavalent chromium; Adjusting the pH of the solution to 3 or less; It provides a method for reducing hexavalent chromium comprising; and cooling the solution in which the pH is adjusted to 3 or less.
전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법에서는 유기산을 이용하여 6가 크롬을 환원하였으나, 본 발명의 다른 일 구현예에서는 유기산 대신 용액의 pH를 조절하여 6가 크롬을 환원시킬 수 있다. In the above-described method for reducing hexavalent chromium according to an embodiment of the present invention, hexavalent chromium is reduced by using an organic acid. In another embodiment of the present invention, hexavalent chromium is reduced by adjusting the pH of a solution instead of an organic acid. Can be.
이 때, pH는 3이하로 조절될 수 있다. At this time, the pH may be adjusted to 3 or less.
상기 pH가 3이하로 조절된 용액을 냉각하는 단계의 냉각 온도는 -10 내지 -196℃일 수 있으며, 이에 대한 설명은 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법에서 기술한 바와 동일하다. The cooling temperature of the step of cooling the solution adjusted to 3 or less pH may be -10 to -196 ℃, the description thereof is described in the method for reducing hexavalent chromium according to an embodiment of the present invention described above Same as bar.
상기 6가 크롬의 환원 방법에 의해 상기 6가 크롬은 3가 크롬으로 환원될 수 있으며, 이에 대한 설명은 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법에서 기술한 바와 동일하다. The hexavalent chromium may be reduced to trivalent chromium by the method for reducing hexavalent chromium, and the description thereof is the same as described in the method for reducing hexavalent chromium according to the embodiment of the present invention described above.
상기 6가 크롬의 총량 중 10mol% 이상의 6가 크롬이 상기 3가 크롬으로 환원될 수 있으며, 이에 대한 설명은 전술한 본 발명의 일 구현예에 따른 6가 크롬의 환원 방법에서 기술한 바와 동일하다.
At least 10 mol% of hexavalent chromium in the total amount of hexavalent chromium may be reduced to the trivalent chromium, and the description thereof is the same as described in the method for reducing hexavalent chromium according to an embodiment of the present invention described above. .
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments described below are only intended to illustrate or explain the present invention, and thus the present invention should not be limited thereto.
(유기산의 투입량 및 상((Input and phase of organic acid phasephase )에 따른 6가 크롬의 환원 실험)Reduction of hexavalent chromium according to
실험예Experimental Example 1: 6μM 구연산 1: 6 μM citric acid
20μM 6가 크롬 수용액에 구연산 6μM을 코니칼 튜브에 주입하고 혼합하였다. 6 µM citric acid in 20 µM aqueous hexavalent chromium solution was injected into the conical tube and mixed.
상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하였다. The mixture was frozen at −10 to −196 ° C. using a cold cooling bath and liquid nitrogen.
디페닐-카바자이드(diphenyl-carbazide, DPC)방법으로 UV/vis-분광 광도계(spectrophotometer, UV-2401PC Shimadzu or Libra S22)를 이용하여 540nm에서 흡광도를 측정하여 6가 크롬의 함량을 계산하였다.
The content of hexavalent chromium was calculated by measuring absorbance at 540 nm using a UV / vis-spectrophotometer (spectrophotometer, UV-2401PC Shimadzu or Libra S22) by diphenyl-carbazide (DPC) method.
실험예Experimental Example 2: 60μM 구연산 2: 60 μM citric acid
상기 실험예 1에서, 상기 구연산 6μM을 대신하여 구연산 60μM을 이용한 점을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 1, the experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except for using citric acid 60μM in place of the citric acid 6μM.
실험예Experimental Example 3: 600μM 구연산 3: 600 μM citric acid
상기 실험예 1에서, 상기 구연산 6μM을 대신하여 구연산 600μM을 이용한 점을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 1, an experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except for using citric acid 600μM in place of the citric acid 6μM.
실험예Experimental Example 4: 6μM 4: 6 μM 옥살릭산Oxalic acid
상기 실험예 1에서, 상기 구연산 6μM을 대신하여 옥살릭산 6μM을 이용한 점을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 1, except that the use of 6μM oxalic acid in place of the citric acid 6μM experiment was carried out in the same manner as in Experiment 1.
실험예Experimental Example 5: 60μM 5: 60 μM 옥살릭산Oxalic acid
상기 실험예 1에서, 상기 구연산 6μM을 대신하여 옥살릭산 60μM을 이용한 점을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 1, the experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1 except for using oxalic acid 60μM in place of 6μM citric acid.
실험예Experimental Example 6: 600μM 6: 600 μM 옥살릭산Oxalic acid
상기 실험예 1에서, 상기 구연산 6μM을 대신하여 옥살릭산 600μM을 이용한 점을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 1, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 1 except for using oxalic acid 600μM in place of the citric acid 6μM.
비교 compare 실험예Experimental Example 1 One
상기 실험예 1에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 1, the experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1, except that the mixture was frozen at -10 to -196 ° C using a low-temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example 2 2
상기 실험예 2에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 2과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 2, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 2 except for omitting the process of freezing the mixture to -10 to -196 ℃ using a low-temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example 3 3
상기 실험예 3에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 3과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In
비교 compare 실험예Experimental Example 4 4
상기 실험예 4에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 4와 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 4, the experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 4, except that the mixture was frozen at -10 to -196 ° C using a low temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example 5 5
상기 실험예 5에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 5와 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 5, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 5 except for omitting the process of freezing the mixture to -10 to -196 ℃ using a low-temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example 6 6
상기 실험예 6에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 6과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 6, the experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 6, except that the mixture was frozen at -10 to -196 ° C using a low temperature cooling bath and liquid nitrogen.
실험 결과Experiment result
도 1은 상기 실험예 1 내지 6의 결과 그래프이다. 1 is a graph of the results of Experimental Examples 1 to 6.
도 2는 상기 비교 실험예 1 내지 6의 결과 그래프이다. 2 is a graph of the results of Comparative Experimental Examples 1 to 6 above.
도 1에서 알 수 있듯이, 유기산의 농도가 높을수록 6가 크롬의 환원 속도가 빠른 것을 알 수 있다. As can be seen in Figure 1, it can be seen that the higher the concentration of the organic acid, the faster the reduction rate of hexavalent chromium.
또한 도 2와 도 1을 비교해 보면 알 수 있듯이, 냉각 단계를 전혀 수행하지 않은 비교 실험예에서는 6가 크롬의 환원 반응이 일어나지 않은 것을 알 수 있다.
In addition, as can be seen by comparing FIG. 2 with FIG. 1, it can be seen that the reduction reaction of hexavalent chromium did not occur in the comparative experimental example in which the cooling step was not performed at all.
(유기산의 종류에 따른 6가 크롬의 환원 실험)(Reduction Experiment of Hexavalent Chromium According to the Type of Organic Acid)
실험예Experimental Example 7: 아세트산 7: acetic acid
20μM 6가 크롬 수용액에 아세트산 600μM을 코니칼 튜브에 주입하고 혼합하였다. 600 µM of acetic acid was injected into a 20 µM aqueous solution of hexavalent chromium into a conical tube and mixed.
상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하였다. The mixture was frozen at −10 to −196 ° C. using a cold cooling bath and liquid nitrogen.
디페닐-카바자이드(diphenyl-carbazide, DPC)방법으로 UV/vis-분광 광도계(spectrophotometer, UV-2401PC Shimadzu or Libra S22)를 이용하여 540nm에서 흡광도를 측정하여 6가 크롬의 함량을 계산하였다.The content of hexavalent chromium was calculated by measuring absorbance at 540 nm using a UV / vis-spectrophotometer (spectrophotometer, UV-2401PC Shimadzu or Libra S22) by diphenyl-carbazide (DPC) method.
상기 반응 후 3시간 후의 상태를 기준으로 6가 크롬의 함량을 측정하였다.
The content of hexavalent chromium was measured based on the state after 3 hours after the reaction.
실험예Experimental Example 8: 포름산 8: formic acid
상기 실험예 7에서, 아세트산을 대신하여 포름산을 사용한 점을 제외하고는 상기 실험예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 7, except that formic acid was used instead of acetic acid, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 7.
실험예Experimental Example 9: 구연산 9: citric acid
상기 실험예 7에서, 아세트산을 대신하여 구연산을 사용한 점을 제외하고는 상기 실험예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 7, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 7, except that citric acid was used in place of acetic acid.
실험예Experimental Example 10: 10: 옥살릭산Oxalic acid
상기 실험예 7에서, 아세트산을 대신하여 올살릭산을 사용한 점을 제외하고는 상기 실험예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 7, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 7, except that olsalic acid was used in place of acetic acid.
실험예Experimental Example 11: 11: 에틸렌다이아민테트라아세트산Ethylenediaminetetraacetic acid
상기 실험예 7에서, 아세트산을 대신하여 에틸렌다이아민테트라아세트산을 사용한 점을 제외하고는 상기 실험예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 7, except that ethylenediaminetetraacetic acid was used in place of acetic acid, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 7.
실험예Experimental Example 12: 12: 풀브산Fulvic acid
상기 실험예 7에서, 아세트산을 대신하여 풀브산을 사용한 점을 제외하고는 상기 실험예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 7, the experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 7, except that fulvic acid was used in place of acetic acid.
실험예Experimental Example 13: 13: 부식산Humic acid
상기 실험예 7에서, 아세트산을 대신하여 부식산을 사용한 점을 제외하고는 상기 실험예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 7, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 7, except that the humic acid was used in place of acetic acid.
실험예Experimental Example a: a: pHpH 변화 change
20μM 6가 크롬 수용액을 코니칼 튜브에 주입하였다. 20 μM hexavalent chromium aqueous solution was injected into the conical tube.
이후, 상기 수용액의 pH를 3이하고 조절하였다. Thereafter, the pH of the aqueous solution was adjusted to 3 or less.
상기 수용액을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하였다. The aqueous solution was frozen at −10 to −196 ° C. using a cold cooling water bath and liquid nitrogen.
디페닐-카바자이드(diphenyl-carbazide, DPC)방법으로 UV/vis-분광 광도계(spectrophotometer, UV-2401PC Shimadzu or Libra S22)를 이용하여 540nm에서 흡광도를 측정하여 6가 크롬의 함량을 계산하였다.The content of hexavalent chromium was calculated by measuring absorbance at 540 nm using a UV / vis-spectrophotometer (spectrophotometer, UV-2401PC Shimadzu or Libra S22) by diphenyl-carbazide (DPC) method.
상기 반응 후 3시간 후의 상태를 기준으로 6가 크롬의 함량을 측정하였다.
The content of hexavalent chromium was measured based on the state after 3 hours after the reaction.
비교 compare 실험예Experimental Example 7 7
상기 실험예 7에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 7과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 7, the experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 7, except that the mixture was frozen at -10 to -196 ° C using a low temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example 8 8
상기 실험예 8에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 8과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 8, the experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 8 except that the mixture was frozen at a temperature of -10 to -196 ° C using a low temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example 9 9
상기 실험예 9에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 9와 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experiment 9, the experiment was performed in the same manner as in Experiment 9, except that the process of freezing the mixture at −10 to −196 ° C. using a low temperature cooling bath and liquid nitrogen was omitted.
비교 compare 실험예Experimental Example 10 10
상기 실험예 10에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 10과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 10, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 10 except that the mixture was frozen at a temperature of -10 to -196 ℃ using a low-temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example 11 11
상기 실험예 11에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 11과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experiment 11, the experiment was carried out in the same manner as in Experiment 11, except that the mixture was frozen at -10 to -196 ° C using a low temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example 12 12
상기 실험예 12에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 12와 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 12, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 12 except for omitting the process of freezing the mixture to -10 to -196 ℃ using a low-temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example 13 13
상기 실험예 13에서, 상기 혼합물을 저온 냉각 수조 및 액체 질소를 사용하여 -10 내지 -196℃로 동결하는 과정을 생략한 점을 제외하고는 상기 실험예 13과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
In Experimental Example 13, the experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 13 except that the mixture was frozen at a temperature of -10 to -196 ℃ using a low-temperature cooling bath and liquid nitrogen.
비교 compare 실험예Experimental Example a a
상기 실험예 a에서 상기 수용액의 pH를 5.6으로 조절한 점을 제외하고는 상기 실험예 a와 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.
The experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example a, except that pH of the aqueous solution was adjusted to 5.6 in Experimental Example a.
실험 결과Experiment result
도 3은 상기 실험예 7 내지 13, 비교 실험예 7 내지 13, 실험예 a 및 비교 실험예 a의 결과 그래프이다. 3 is a graph showing the results of Experimental Examples 7 to 13, Comparative Experiments 7 to 13, Experimental Example a, and Comparative Experimental Example a.
도 3에 나타난 바와 같이, 유기산의 종류에 상관없이 냉각 과정을 거친 본 발명의 일 구현예에 따른 실험예에서 6가 크롬의 환원 반응이 효과적으로 일어나는 것을 알 수 있었다. As shown in Figure 3, regardless of the type of the organic acid it was found that the reduction reaction of hexavalent chromium effectively occurs in the experimental example according to an embodiment of the present invention after the cooling process.
또한 유기산 중 구연산 및/또는 옥살릭산의 경우, 6가 크롬을 환원하는 능력이 보다 우수한 점을 확인 할 수 있었다.In addition, citric acid and / or oxalic acid among the organic acids, it was confirmed that the ability to reduce the hexavalent chromium is more excellent.
또한, 유기산을 사용하지 않은 실험예 a의 경우 단순히 pH의 조절만으로도 6가 크롬의 환원 반응이 효과적으로 일어날 수 있음을 알 수 있었다.
In addition, in the case of Experimental Example a not using an organic acid, it can be seen that the reduction reaction of hexavalent chromium can effectively occur by simply adjusting the pH.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various forms, and a person skilled in the art to which the present invention pertains has another specific form without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be appreciated that the present invention may be practiced as. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
Claims (12)
상기 용액에 유기산을 투입하는 단계; 및
상기 유기산이 투입된 용액을 냉각하는 단계;
를 포함하는 6가 크롬의 환원 방법.
Preparing a solution containing hexavalent chromium;
Injecting an organic acid into the solution; And
Cooling the solution in which the organic acid is added;
Reduction method of hexavalent chromium comprising.
상기 유기산이 투입된 용액을 냉각하는 단계의 냉각 온도는 -10 내지 -196℃인 것인 6가 크롬의 환원 방법.
The method of claim 1,
Cooling temperature of the step of cooling the solution in which the organic acid is added is a method of reducing hexavalent chromium is -10 to -196 ℃.
상기 용액에 유기산을 투입하는 단계에서,
상기 유기산의 투입 농도는 60mM 이하인 것인 6가 크롬의 환원 방법.
The method of claim 1,
In the step of adding an organic acid to the solution,
The method for reducing hexavalent chromium, wherein the concentration of the organic acid is 60 mM or less.
상기 유기산은 포름산(formic acid), 아세트산(acetic acid), 옥살릭산(oxalic acid), 구연산(citric acid), 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), 부식산(humic acid), 풀브산(fulvic acid) 또는 이들의 조합인 것인 6가 크롬의 환원 방법.
The method of claim 1,
The organic acid is formic acid (acetic acid), acetic acid (acetic acid), oxalic acid (oxalic acid), citric acid (citric acid), ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), humic acid (humic acid), fulvic acid ( fulvic acid) or a combination thereof.
상기 유기산은 상기 6가 크롬을 환원시키는 환원제인 것인 6가 크롬의 환원 방법.
The method of claim 1,
The method for reducing hexavalent chromium, wherein the organic acid is a reducing agent for reducing the hexavalent chromium.
상기 6가 크롬의 환원 방법에 의해 상기 6가 크롬은 3가 크롬으로 환원되는 것인 6가 크롬의 환원 방법.
The method of claim 1,
The hexavalent chromium is reduced to trivalent chromium by the method of reducing hexavalent chromium.
상기 6가 크롬의 총량 중 10mol% 이상의 6가 크롬이 상기 3가 크롬으로 환원되는 것인 6가 크롬의 환원 방법.
The method according to claim 6,
10 mol% or more of hexavalent chromium in the total amount of hexavalent chromium is reduced to trivalent chromium.
상기 유기산은 옥살릭산(oxalic acid), 구연산(citric acid), 에틸렌다이아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA) 또는 이들의 조합인 것인 6가 크롬의 환원 방법.
The method of claim 1,
Wherein the organic acid is oxalic acid (oxalic acid), citric acid (citric acid), ethylenediaminetetraacetic acid (ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA) or a combination method of reducing hexavalent chromium.
상기 용액의 pH를 3이하로 조절하는 단계; 및
상기 pH가 3이하로 조절된 용액을 냉각하는 단계;
를 포함하는 6가 크롬의 환원 방법.
Preparing a solution containing hexavalent chromium;
Adjusting the pH of the solution to 3 or less; And
Cooling the solution at which the pH is adjusted to 3 or less;
Reduction method of hexavalent chromium comprising.
상기 pH가 3이하로 조절된 용액을 냉각하는 단계의 냉각 온도는 -10 내지 -196℃인 것인 6가 크롬의 환원 방법.
10. The method of claim 9,
Cooling temperature of the step of cooling the solution adjusted to pH 3 or less is -10 to -196 ℃ reduction method of hexavalent chromium.
상기 6가 크롬의 환원 방법에 의해 상기 6가 크롬은 3가 크롬으로 환원되는 것인 6가 크롬의 환원 방법.
10. The method of claim 9,
The hexavalent chromium is reduced to trivalent chromium by the method of reducing hexavalent chromium.
상기 6가 크롬의 총량 중 10mol% 이상의 6가 크롬이 상기 3가 크롬으로 환원되는 것인 6가 크롬의 환원 방법10. The method of claim 9,
Reduction method of hexavalent chromium in which at least 10 mol% of hexavalent chromium in the total amount of hexavalent chromium is reduced to the trivalent chromium.
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