역상 액체 크로마토그래피에서 페놀류의 분리 최적화 및 미량 페놀류의 농축-분리에 관한 연구

이대운,이성원,소민정,조병련,Lee Dai Woon,Lee Sung Won,So, Min Jeong,Cho Byung Yun 대한화학회 1993 대한화학회지 Vol.37 No.5

본 연구는 역상 액체 크로마토그래피에서 25가지 페롤류를 분리-분석하기 위한 용매의 최적 조건을 결정하고, 미량의 페놀류를 농축-분리하는데 그 목적을 두었다. 페놀류를 클로로 페놀, 메틸 페놀과 니트로 페놀로 분류하고 각각을 사성분 혼합 용매 시스템을 도입하여 최적 분리조건을 결정하였다. 분리 최적화는 통계적인 심플렉스 방법으로 overlapping resolution maps(ORM)를 사용하여 최적 용매조성을 결정하였으며, pH와 온도의 최적화 효과도 알아보았다. 또한 분리도를 향상시키고 분석시간을 줄이기 위해서 ORM-Prism 방법을 사용한 등선택성 다성분 기울기 용리 시스템을 도입하였다. 환경 오염수로부터 미량의 페놀류를 농축-분리하기 위해서 비극성 흡착제인 XAD-2와 강음이온교환 수지인 Dowex 1-X8로 구성되는 직렬 컬럼을 사용하여 그 농축-분리 성능을 평가하였다. 농축 효율을 평가하기 위해서 시료용액의 부피를 1L까지 증가시켰을 때 페놀을 제외한 모든 페놀류는 90% 이상의 회수율을 나타내었고, 검출 한계는 5ppb이었다. 한편 시판의 C18 카트리지법과 비교한 결과 XAD-2/Dowex 1-X8 법의 농축 효율과 선택성이 좋음을 알았다. The purpose of this study is to optimize the selectivity of mobile phase solvents for separation of 25 phenols in reversed phase liquid chromatography and to accomplish the simultaneous preconcentration and separation of trace phenols from water samples. Phenols used in this study were classified into three groups, chloro-, methyl-, and nitrophenols. Quaternary solvent mobile phases were employed to improve the selectivity. Overlapping resolution maps(ORM) as a statistical simplex techniques was used to predict the optimum solvent system. Additional criterion such as pH and temperature were also investigated. In order to improve the resolution and decrease the analysis time, isoselective multisolvent gradient elution system was employed with ORM-Prism method. The simultaneous preconcentration and separation of trace phenols from water samples were performed by using XAD-2/Dowex 1-X8 tandem column. When the extraction efficiency was evaluated by sampling up to 1 L of distilled water, recovery of the phenols, except phenol, was above 90% and the limit of detection of the phenols was 5 ppb. The XAD-2/Dowex 1-X8 method was superior to C18 cartridge in terms of recovery and selectivity.

Oxime 화합물을 침윤시킨 Amberlite XAD 수지에 의한 금속이온의 흡착 및 회수에 관한 연구

이대운,음철헌,김영희,유의경,Dae Woon Lee,Eum Chul Hun,Young Hee Kim,Euy Kyung Yu 대한화학회 1985 대한화학회지 Vol.29 No.4

금속킬레이트제로써 잘 알려진 몇가지 oxime 화합물들의 Amberlite XAD 수지들에 대한 흡착성을 분포계수값을 측정함으로써 상호 비교해 본 결과 킬레이트제로서는 분포계수값이 비교적 큰 salicylaldoxime (SAO)과 ${\alpha}$-benzoinoxime(${\alpha}$-BzO) 그리고 수지로서는 XAD-4 수지가 적합함을 알았다. SAO과 ${\alpha}$-BzO를 XAD-4 수지에 각각 침윤시킨 SAO-XAD-4 및 ${\alpha}$-BzO-XAD-4 침윤수지의 그 특성을 조사하였다. SAO와 ${\alpha}$-BzO의 XAD-4 수지에 대한 최적 흡착조건은 30% 메탄올, pH 1∼8(SAO) 및 pH 1~9 (${\alpha}$-BzO)였다. SAO 및 ${\alpha}$-BzO의 XAD-4 수지에 대한 흡착은 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 그 흡착메카니즘은 흡착엔탈피(-${\Delta}$H)를 구해본 결과 4.99 ~ 6.66 (Kcal/mol)인 것으로 보아 쌍극자-쌍극자 인력에 상응하는 분자 흡착임을 알 수 있었다. 한편 금속이온을 흡착시키는 매질용액과 흡착된 금속이온을 회수하는 염산수용액에서 침윤수지의 안정성을 조사한 결과, 전자는 pH 5∼10에서, 후자는 0.1~5M 염산수용액에서 비교적 큰 안정성을 보였다. 두 침윤수지에 의한 Mn(II), Co(II), Ni(II), Zn(II)등의 금속이온의 흡착몰비는 대략 1;2(금속이온:킬레이트제)이었으며 흡착된 금속이온은 3M-HCl 수용액 또는 3M-HCl/50%-MeOH 용리액으로 정량적으로 회수가 가능하였다. The adsorption behaviors of some oxime compounds well known as metal chelating agents on the Amberlite XAD resins were compared by measuring their distribution coefficients (log Kd) in various media, respectively. Among the oxime compounds, salicylaldoxime (SAO) and $\alpha-benzoinoxime(${\alpha}$-BzO)$ which showed large log Kd values were chosen. The characteristics of XAD-4 resins impregnated with SAO and ${\alpha}$-BzO have been studied to apply them for the adsorption and recovery of minute quantities of metal ions in aqueous solution. The optimum conditions for adsorption of SAO and ${\alpha}$-BzO on the resin were 30% methanol media having pH range of 1~8(for SAO) and 1~9 (for ${\alpha}$-BzO), respectively. The distribution coefficients of two oxime compounds were decreased as temperature increased. From the adsorption enthalpy data of SAO and ${\alpha}$-BzO, ranging from 4.96 to 6.66 Kcal/mol, it is suggested that their adsorption mechanism on XAD-4 resin is likely due to molecular adsorption equivalent to dipole-dipole interaction. The impregnated resins were considerably stable in the aqueous solutions of pH 5.0~10.0 and in 0.1~5M hydrochloric acid solutions. The former is the medium for adsorption of metal ions, while the latter is for recovery of the adsorbed metal ions. The adsorption mole ratio of Mn(II), Co(II), Ni(II), Zn(II) ions on SAO-XAD-4 and ${\alpha}$-BzO-XAD-4 resins were about 1 : 2 at the optimum conditions, respectively. The adsorbed metal ions were recovered completely by eluting with 3M HCl-50% methanol solution

학과평가는 계속되기 바라며

이대운,Lee, Dae-Un 한국대학교육협의회 1993 大學敎育 Vol.66 No.-

엔진기술 동향

이대운 한국자동차공학회 2001 한국자동차공학회 Workshop Vol.2001 No.-

금속이온 흡착 및 분리를 위한 킬레이트 시약-침윤수지에 관한 연구 (제1보). 8-Hydroxyquinoline-침윤수지

이대운,이택혁,박광하,Dai Woon Lee,Tack Hyuck Lee,Kwang Ha Park 대한화학회 1983 대한화학회지 Vol.27 No.5

The adsorption behavior of 8-hydroxyquinoline (8HQ) on Amberlite XAD-4 and-7 resins was investigated by measuring its distribution coefficients under various experimental conditions, such as shaking time, pH and concentration of methanol in the medium. The application of 8HQ-impregnated-XAD resins for the absorption and separation of metal ions was studied. The maximum adsorption of 8HQ on XAD resins was observed in the 30% methanol solution having pH range from 6.0 to 9.0. The impregnation capacities of XAD resins for 8HQ were 3.81${\times}$10-2mmol, 8HQ/g, XAD-4 resins and 2.60${\times}$10-2mmol, 8HQ/g, XAD-7 resin, respectively. The 8HQ-impregnated-XAD resins were stable in pH range from 6.0 to 10.0 and the amount of 8HQ leached from XAD-4 resin by eluting with hydrochloric acid(above 5M) was negligible. The optimum pH range for the adsorption of metal ions on 8HQ-impregnated XAD resin was also 6.0 to 10.0, and the adsorption mole ratio of metal ion to 8HQ were 1 : 2 for Cu(II), Cd(II) and Ni(II), and 1 : 3 for Fe(III) at the above pH range. It was found that the absorbed metal ions on 8HQ-impregnated-XAD resins were recovered quantitatively with 5M HCl and 8HQ-impregnated-XAD-4 resin could be reusable over 5 times without decrease in its impregnation capacity. 8-hydroxyquinoline의 Amberlite XAD-7 수지에 대한 최적 흡착조건의 매질용액은 pH 6.0~9.0의 30% MeOH 수용액이다. 이 매질 용액에서 XAD-4 및 XAD-7 수지에 대한 8HQ의 침윤량은 각각 3.81${\times}$10-2mmol 8HQ/g, XAD-4 resin와 2.60${\times}$10-2mmol 8HQ/g, XAD-7 resin이었다. 8HQ-XAD-4 및 8HQ-XAD-7 침윤수지는 pH 6.0-10.0 영역에서 안정하였으며, 특히 8HQ-XAD-4 수지의 경우에는 흡착된 금속이온의 회수에 사용되는 용리액인 HCl의 농도가 증가할 수록 안정도가 증가하였다. 8HQ-XAD 침윤수지에 대한 Cu(II), Cd(II), Ni(II), 및 Fe(III) 금속이온의 흡착은 pH 6.0~10.0 영역에서 최대 흡착을 보였으며, 금속이온의 흡착몰비(금속이온 : 8HQ)는 Cu(II), Cd(II), Ni(II)의 경우에는 1:2이었으며, Fe(III)의 경우는 1:3으로 나타났다. 8HQ-XAD 침윤수지에 흡착된 금속이온은 5M HCl로 용리하였을 때 정량적으로 회수되었으며, 8HQ-XAD-4 침윤수지는 5M HCl을 용리액을 사용하였을 때 침윤양의 감소없이 5회 이상 재사용이 가능하였다.

금속이온 흡착 및 분리를 위한 킬레이트 시약-침윤수지에 관한 연구 (제2보). 5,7-Dihalo-8-Hydroxyquinoline (DXHQ)-침윤수지

이대운,음철헌,정용순,박규창,Dai Woon Lee,Chul Hun Eum,Yong Soon Chung,Kyu Chang Park 대한화학회 1984 대한화학회지 Vol.28 No.6

Amberlite XAD-7 and XAD-4 resins impregnated with DXHQ (5,7-dihalo-8-hydroxyquinoline) were prepared for the adsorption, separation and recovery of heavy metal ions from aqueous solutions. The characteristics of the impregnated resins, DXHQ (X : Cl, Br, I)-XAD were studied to find out the proper pairs of resin and DXHQ for the adsorption of metal ions. The increasing order of the impregnated amount of DXHQ onto XAD-7 resin was as follows: DCHQ < DBHQ < DIHQ. It was observed from the plot of log $K_d$ vs. pH that the optimum pH range for the adsorption of DIHQ onto XAD-4 resin was from 3.0 to 7.0. The stabilities of the DXHQ-XAD resins were investigated by measuring the amount of DXHQ remained on the XAD resin after shaking the DXHQ-XAD resins in various solutions of pH ranging from 2 to 12 and hydrochloric acid solutions. The impregnated resins were considerably stable in both acidic and neutral solutions. The amount of DIHQ leached from DIHQ-XAD-4 resin by eluting with various HCl solutions (1 ∼ 5M) was negligible, but in the case of XAD-7 resin it increases as the concentration of HCl solution increases. The optimum pH ranges, absorption mole ratio (M : DXHQ) and adsorption capacities (mmol metal per gram of resin) for the adsorption of metal ions onto the DXHQ-XAD resins were determined respectively. The stability of metal ion absorbed by the DXHQ-XAD resins was observed as the following order: M-DCHQ-XAD-7 < M-DBHQ-XAD-7 < M-DIHQ-XAD-7. The adsorbed metal ions were quantitatively recovered by eluting with HCl (0.5 ∼ 5M) and DXHQ-XAD resins could be reused over 5 times without re-impregnation of DXHQ. 중금속이온의 흡착, 분리 및 회수를 위하여 8-Hydroxyquinoline의 할로겐유도체인 DXHQ (5,7-dihalo-8-hydroxyquinoline)들을 Amberlite XAD-7 및 XAD-4에 침윤시킨 DXHQ - XAD 침윤수지들을 만들고, 침윤수지들의 특성을 비교하였다. XAD-7 수지에 대한 DXHQ (X : Cl, Br, I)의 침윤량은 DCHQ < DBHQ < DIHQ의 순위로 증가하였고, XAD-4에 대한 DIHQ의 최적 흡착 pH 범위는 3.0~7.0였다. DXHQ - XAD 침윤수지들은 모두 pH3.0 ~7.0범위에서 안정하였고, 염산용액에서의 DIHQ - XAD의 안정성은 XAD-7의 경우보다 XAD-4가 컸다. 각 침윤수지에 의한 금속이온들의 최적 흡착 pH 범위, 흡착몰비 및 흡착능이 결정되었다. 침윤수지에서의 금속이온의 안정성은 M-DCHQ-XAD-7 < M-DBHQ-XAD-7 < M-DIHQ-XAD-7 순위로 증가하였으며, 흡착된 금속이온들은 0.5~3M HCl로 정량적 회수가 되었다. 침윤수지들의 반복 사용 실험은 5회 정도 가능하였으며, 이때 침윤된 DXHQ는 약 반이 남아 있음을 알았다.

환경 오염물질의 정량법 개발과 거동에 관한 연구(II) : 역상 액체 크로마토그래피에서 알킬페놀류의 분리 최적화

이대운,이용주,박영훈,김호섭,Lee, Dae Woon,Lee, Yong-Ju,Park, Young Hun,Kim, Ho Seob 한국분석과학회 1994 분석과학 Vol.7 No.1

정지상과 이동상에 대하여 선택성의 차이가 크지 않은 알킬페놀류에 대한 2차 화학평형이론을 적용하여 분리도에 미치는 pH 영향을 연구하였다. 이동상으로는 물-아세토니트릴을 사용하였으며, pH는 탄산나트륨 완충 용액으로 조절하였다. 인접한 봉우리간의 선택성을 최대로 하는 pH 값은 $k^{\prime}_{HA}/k^{\prime}_{A-}$와 평균 해리상수값(${\Delta}pK$)으로부터 구하였으며, 이 방법에 의해 결정된 최적 pH는 11.18이었다. 선택성의 효과를 최대로 얻기 위하여 pH와 용매의 선택성을 동시에 고려하였다. 결정된 최적의 pH 조건하에서 메탄올, 아세토니트릴, 테트라히드로퓨란, 물의 4성분 혼합 용매 시스템을 이용하였고, 통계적인 심플렉스 방법인 overlapping resolution maps(ORM)을 사용하여 최적 용매 조성을 결정하였다. 이 방법에 의하여 결정된 최적 용매 조성비는 MeOH : ACN : THF = 14.4 : 81.8 : 2.8이었다. As for analytes which did not represent the differences of the selectivity on the stationary and mobile phase, secondary chemical equilibrium theory was applied to study pH effects on the separation of alkylphenols. Mobile phase was consisted of an aqueous sodium carbonate-bicarbonate buffer and acetonitrile. The maximum selectivity for adjacent peak pairs was predicted from those values of $k^{\prime}_{HA}/k^{\prime}_{A-}$ and ${\Delta}pK$. The optimum pH determined by this method was 11.18 pH and solvent selectivity were considered at the same time to invoke the full range of selectivity effects possible for separations. Quaternary mixture composed of methanol, acetonitrile, tetrahydrofuran and water was adjusted to optimum pH 11.18. As the statistical simplex technique of an overlapping resolution map (ORM) was used to predict the optimized solvent system. The optimum solvent, which gives complete separation of alkylphenols, was determined as follws MeOH : ACN : THF = 14.4 : 81.8 : 2.8.

역상 액체 크로마토그래피에서 유기오염물질로서의 페놀류들의 분리 및 용리거동에 관한 연구

이대운,이선경,육근성,이원,Dai Woon Lee,Sun Kyung Lee,Keun Sung Yook,Won Lee 대한화학회 1989 대한화학회지 Vol.33 No.3

The optimum condition for the separation of priority pollutant phenols using isocratic elution has been determined. The elution behavior of eleven phenols has been also studied to interpret the retention. The reversed phase liquid chromatographic methods were performed on a ${\mu}$-Bondapak $C_{18}$ column with methanol-water, acetonitrile-water, and THF water mixtures as mobile phases. The COF method, where Snyder's solvent triangle concept was combined with a mixture-design statistical technique, was used to optimize the strength and selectivity of solvents for the separation of phenols. The optimum solvent composition, which gives a complete separation of eleven phenols, was found to be $MeOH:ACN:H_2O$ = 7:40:53. The plots of ln k' vs. -${\Delta}H^{\circ}$ and ${\Sigma}{\pi}$ of phenols showed relatively good linearities. Effect of van der Waals volume, pi-energy and hydrogen bonding on the retention of phenols were investigated. The following equation with the correlation coefficient of 0.9927 for ACN-water solvent system was obtained; $log^{k'}=2.515{\times}10^{-2}VWV-1.301{\times}10^{-1}E-3.674{\times}10^{-1}$ 미국 EPA가 주요 유기오염물질로 정한 페놀류들에 대하여 역상 액체 크로마토그래피에서 혼합용액을 등용매 용리법으로 완전히 분리할 수 있는 최적 분리조건과 머무름 거동을 조사하였다. 이때 정지상은 ${\mu}$-Bondapak C18 컬럼을, 이동상은 메탄올-물, 아세토니트릴-물, THF-물을 사용하였다. Statistical simplex system의 삼각형에서 각 조건에서의 크로마토그램을 얻어 COF 값을 비교해 본 결과 메탄올 : 아세토니트릴 : 물의 비율이 7 : 40 : 53 부근에서 가장 분리가 잘 됨을 알았다. 여러가지 물리적 파라미터를 고려하여 폐놀류들의 머무름 거동을 조사한 결과 엔탈피가 증가함에 따라 머무름이 감소하였다. 단, 극성이 큰 치환기를 갖는 경우에는 엔탈피 효과보다 그 시료의 극성도가 머무름에 더 많은 영향을 미치었다. 또한 분배계수로부터 유도된 치환기 상수와 머무름과의 상관관계를 알아본 결과 메탄올 - 물, 아세토니트릴 - 물을 이동상으로 사용한 경우는 페놀류들의 머무름이 분배 메카니즘에 따음을 확인할수 있었다. 그러나 THF-물을 사용한 경우는 이동상의 영향이 크게 작용하여 상관관계가 감소하였다. 소수성을 나타내는 van der Waals 부피와 함께 pi-에너지 효과와 수소결합에너지 효과를 같이 고려하여 머무름 거동을 조사한 결과 이동상으로 아세토니트릴 - 물을 사용한 경우 상관계수 0.9927를 갖는 다음의 직선식을 얻었다. $log^{k'}=2.515{\times}10^{-2}VWV-1.301{\times}10^{-1}E-3.674{\times}10^{-1}$

금속이온 추출에 이용되는 흡착제에 관한 소고 : 침윤 수지를 중심으로

李大云 연세대학교 교육대학원 1979 연세교육과학 Vol.16 No.-

A survey on the organic adsorbents used to extract and adsorb metal ions from aqueous solution was reviewed from the recent publications. Among organic adsorbents two resins, solvent impregnated resins(SIR) and Levextrel resins which were produced by copolymerization of styrene, and DVB in the presence of the extractant, were taken to review their structures, chemical reactions, analytical and industrial applications. The polymeric supports used was macroporous polymers which have a three-dimensional structure and are able to incorporate large quantities of extractants. In general, SIR and Levextrle retrains resemble closely the behavior of the extractants in solvent extraction systems, as regarding complexation and decomplexation chemistry, ion selection patterns, ion distribution behavior and kinetic phenomena.

금속 킬레이트 형성에 의한 제일 천이금속이 이온교환 분리법

이대운,이길상 연세대학교 대학원 1971 延世論叢 Vol.8 No.1

The volume distribution coefficients of some metal ions have been measured in KCI-glycine-methanol (or acetone) medium as an eluant. The separation of Cu-Zn-Ni mixture has been studied and the elution behavior has been disccused.