C12E8 비이온 계면활성제 수용액에 의한 탄화수소 오일 혼합물의 가용화 특성에 관한 연구

임종주 ( Jong Choo Lim ) 한국공업화학회 2008 공업화학 Vol.19 No.1

계면활성제 수용액 시스템에서 Calcium Soap 혹은 Calcium Carbonate 형성이 Foam 안정성에 미치는 영향

임종주 ( Jong Choo Lim ) 한국공업화학회 2004 공업화학 Vol.15 No.8

극성 오일 , 비이온성 계면활성제를 포함한 계에서의 Videomicroscopy 를 이용한 동적 거동에 관한 연구

임종주 ( Jong Choo Lim ) 한국공업화학회 1997 공업화학 Vol.8 No.3

Videomicroscopy를 이용하여 비이온성 계면활성제 수용액과 oleyl alcohol, oleic acid와 같은 극성 오일을 접촉시켰을 때 일어나는 동적 거동을 관찰하였다. Vertical-stage의 현미경을 사용하여 비이온성 계면활성제 수용액상 위에 동일한 부피의 오일상을 주입하여 두 상을 접촉시켰을 때 일어나는 계면현상들, 특히 detergency 결과에 중요한 영향을 미치는 중간상 형성, 확산에 의한 과포화로 인하여 일어나는 자발적 유화 현상 등을 관찰하였다. 극성 오일로 각각 oleyl alcohol과 oleic acid를 사용하여 lwt% C_(12)E_5 수용액과의 동적 거동을 관찰한 결과는 동일한 경향을 나타내었다. 즉 운점보다 낮은 온도 조건에서는 오일상과 계면활성제 수용액상의 상호작용이 거의 없는 것을 관찰할 수 있었으며, oleyl alcohol을 사용하여 운점보다 높은 온도 조건인 35℃, 40℃, 51.7℃에서 실험한 경우 lamellar liquid crystal이 중간상으로 형성되었고 확산에 의한 과포화로 인한 자발적 유화 현상을 관찰할 수 있었다. 또한 oleyl alcohol 시스템에 대한 개략적인 상 평형도를 이용하여 각 온도 조건에서 oleyl alcohol과 계면활성제 수용액상이 접촉할 때 일어나는 중간상의 생성 및 자발적 유화 현상 등의 동적 현상들을 diffusion path를 사용하여 이해하였다. Enhanced videomicroscopy was used to observe the dynamic behavior which occurred when water containing pure nonionic surfactant was carefully contacted with equal volumes of polar oils such as oleyl alcohol and oleic acid at various temperatures. A key component of the system is a vertical-stage microscope which provides for stable interfaces by locating the oil above the denser aqueous phase. This arrangement allowed intermediate phases formed at the surface of contact to be clearly observed, as well as any spontaneous emulsification which developed. Contacting experiments with C_(12)E_5 as the surfactant and with pure oleyl alcohol and oleic acid soils showed little activity below the cloud point but vigorous activity at higher temperatures including formation of an intermediate lamellar liquid crystalline phase. Diffusion path theory, which allows prediction of spontaneous emulsification resulting from diffusion and of intermediate phase formation during contacting processes, was used to understand the dynamicbehavior seen during contacting experiments. Tentative diffusion paths for the contacting experiments with pure oleyl alcohol were presented with the aid of a partial phase diagram of the oleyl alcohol-water-C_(12)E_5 system.

Amine oxide 계면활성제 용액에서의 알코올 drop 의 동적 거동

임종주 ( Jong Choo Lim ),M . J . Rang,C . A . Miller 한국화학공학회 1996 화학공학의이론과응용 Vol.2 No.2

Sorbitan Laurate 계면활성제 합성 및 계면 특성에 관한 연구

임종주 ( Jong Choo Lim ),이슬 ( Seul Lee ),김병조 ( Byeong Jo Kim ),이종기 ( Jong Gi Lee ) 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.1

합성한 sorbitan laurate SP 20의 CMC 값은 약 7.216×10-4 mol/L로서 옥틸페놀 에톡실레이트 OPE 10에 비하여 약간 크지만, CMC에서의 표면장력은 26.0 mN/m로 OPE 10에 비하여 작았다. 또한 SP 20의 경우에는 OPE 10 계면활성제와 비교하며 공기와 수용액의 계면이 계면활성제 단분자에 의하여 포화되는 데 더 많은 시간이 소요되었다. SP 20 계면 활성제 수용액의 접촉각은 계면활성제 농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 동일한 계면활성제 농도에서 OPE 10에 비하여 접촉각이 큼을 알 수 있었다. OPE 10과 SP 20 계면활성제 수용액의 거품 반감기는 각각 770, 1268s로서 SP 20 계면활성제가 OPE 10 계면활성제에 비하여 거품의 안정성이 크며, 이러한 결과는 표면장력 측정 결과와 일치하였다. OPE 10에 비하여 SP 20의 가용화 속도는 매우 낮으며, 이러한 결과는 foam stability, 접촉각 및 CMC 실험 결과와 일치하였다. OPE 10과 SP 20 시스템의 평형에서의 계면장력은 각각 0.659, 0.742 mN/m으로서 비슷한 값을 나타내었으나, OPE 10의 경우에는 비교적 짧은 시간 내에 계면장력이 평형에 도달하는 것에 비하여 SP 10의 경우에는 계면장력 이 평형 값에 도달하는데 약 25 min이 소요되었다. The critical micelle concentration (CMC) of sorbitan laurate SP 20 surfactant in this paper was near 7.216×10-4 mol/L and the surface tension at CMC was about 26.0 mN/m, which showed higher CMC and lower surface tension than those of octyl-phenol ethoxylate octylphenol ethoxylate (OPE) 10 surfactant. Dynamic surface tension measurement using a maximum bubble pressure tensiometer showed that the adsorption rate at the interface between air and surfactant solution was found to be slower with SP 20 surfactant, presumably due to a low mobility of SP 20 surfactant monomer. The contact angle of SP 20 surfactant solution was observed to decrease with an increase in surfactant concentration and showed a larger value than that of OPE 10 surfactant solution. Half-life time for foams generated with 1 wt% surfactant solution was also larger with SP 20 surfactant, which indicated higher foam stability with SP 20 surfactant. Dynamic behavior study reveals that the solubilization of n-decane oil was much lower with SP 20, which is in good agreement with experimental results of foam stability, contact angle and CMC. Dynamic interfacial tension measurement by a spinning drop tensiometer shows that interfacial tensions at equilibrium condition in both systems were almost the same but the time required to reach equilibrium was longer with SP 20.

비이온성 계면활성제 , Triolein 을 포함한 계에서의 알코올의 상평형 및 동적 거동에 미치는 영향

임종주 ( Jong Choo Lim ) 한국화학공학회 1995 화학공학의이론과응용 Vol.1 No.2

연구 논문 : 양쪽성 계면활성제의 등전점 및 유연력 측정에 관한 연구

임종주 ( Jong Choo Lim ),김지성 ( Ji Sung Kim ),모다희 ( Da Hee Mo ),이진선 ( Jin Sun Lee ) 한국공업화학회 2012 공업화학 Vol.23 No.1

본 연구에서는 합성한 DE7-OSA82-AO와 DEP52-OSA82-AOQ82 양쪽성 계면활성제에 대하여 계면활성제의 기본적인 물성(임계 마이셀 농도, 표면장력, 계면장력, 접촉각, 점도, 계면활성제 시스템의 상거동 등)을 측정하였다. 또한 계면활성제 수용액에 대한 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 양쪽성 계면활성제가 양이온 계면활성제에서 음이온 혹은 비이온 계면활성제로 작용이 전환되는 등전점을 결정하였다. 제타전위 측정과 QCM 실험을 통하여 결정한 DE7-OSA82-AO 계면활성제의 등전점은 각각 7.2와 7.4이며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 등전점은 각각 10.4 와 11.0으로서 제타전위 측정과 QCM 측정 결과가 거의 일치하였다. 표면 마찰 시험기를 사용하여 DE7-OSA82-AO 계면활성제로 세정한 섬유의 평균 마찰계수 값을 측정한 결과, 계면활성제 수용액의 pH가 산성 조건 혹은 중성 조건 에서 섬유 유연 효과가 크며, DEP52-OSA82-AOQ82 계면활성제의 유연력은 등전점보다 낮은 pH 11 이하의 조건에서 우수함을 확인하였다. In this study, physical properties of synthesized DE7-OSA82-AO and DEP52-OSA82-AOQ82 zwitterionic surfactants were measured such as critical micelle concentration, surface tension, interfacial tension, contact angle and viscosity. Phase behavior study was also performed. The dual function characteristics of a zwitterionic surfactant were investigated by determining an isoelectric point, which was attained using zeta potential measurements and QCM (quartz crystal microbalance) experiments. The isoelectric point of DE7-OSA82-AO surfactant determined by the zeta potential measurement and QCM experiment was about 7.2 and 7.4, respectively. On the other hand, the isoelectric point of DEP52-OSA82-AOQ82 surfactant determined by the zeta potential measurement and QCM experiment was about 10.9 and 11.0, respectively. The frictional property measured using an automated mildness tester showed that DE7-OSA82-AO surfactant can provide a good softening effect at an acidic or neutral condition. On the other hand, DEP52-OSA82-AOQ82 was found to provide a good softening effect to a fabric surface at a pH below its isoelectric point of 11.

계면활성제 시스템에서 알코올 사슬 길이가 동적 거동에 미치는 영향

임종주 ( Jong Choo Lim ) 한국공업화학회 1997 응용화학 Vol.1 No.1

Dynamic contacting experiments were conducted in which drops of alcohols were injected into dilute aqueous surfactant solutions and the resulting behavior was observed using enhanced videomicroscopy. Several alcohols were used during experiments in order to investigate the effects of chain length of alcohol on dynamic behavior in surfactant systems and differences in the observed behavior could be explained in terms of the equilibrium phase diagrams and a quasi-steady-state diffusion model.

글리세롤계 계면활성제 합성 및 계면 특성에 관한 연구

임종주 ( Jong Choo Lim ),이슬 ( Seul Lee ),김병조 ( Byeong Jo Kim ),이종기 ( Jong Gi Lee ),최규용 ( Kyu Yong Choi ) 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.4

글리시돌과 라우릴 알코올을 반응시켜 합성한 LA와 LA3 비이온계면활성제의 CMC는 각각 0.97×10 -3 mol/L, 1.02×10 -3 mol/L이며, 1 wt% 농도에서의 표면장력은 26.99 mN/m과 27.48 mN/m이었다. 동적 표면장력 측정 결과에 의하면 LA와 LA3 비이온 계면활성제 모두, 공기와 수용액의 계면이 계면활성제 단분자에 의하여 비교적 짧은 시간 내에 포화 되었으며, 1 wt% LA와 LA3 계면활성제 시스템들의 접촉각은 각각 27.8, 20.9°를 나타내었다. 비극성 오일 n-decane과 1 wt% 계면활성제 수용액 사이의 시간에 따른 계면장력은 시간에 따라 감소하며, LA와 LA3 시스템 모두 2∼3 min 이내의 짧은 시간에 평형에 도달하였고, 평형에서의 계면장력 값은 각각 0.1524, 0.1716 mN/n을 나타내었다. 25℃에서 의 계면활성제 수용액은 두 시스템 모두 비교적 안정한 상태를 유지하였고, LA 비이온 계면활성제가 LA3 비이온 계 면활성제에 비하여 거품 안정성이 큼을 확인하였으며, 이러한 거품 안정성 측정 결과는 표면장력 측정 결과와도 일치 하였다. 계면활성제, 물, 비극성 탄화수소 오일로 이루어진 3성분 시스템에 대하여 25∼60℃의 온도에서 상평형 실험 을 수행한 결과, lower phase 마이크로에멀젼 혹은 oil in water (O/W) 마이크로에멀젼이 excess oil 상과 평형을 이루는 2상 영역만이 관찰되었을 뿐, lamellar liquid crystalline phase 혹은 middle-phase 마이크로에멀젼을 포함한 3상 영역은 나타나지 않았다. The CMCs of LA and LA3 nonionic surfactants obtained from the reaction between glycidol and lauryl alcohol were found to be 0.97×10 -3 mol/L and 1.02×10 -3 mol/L respectively and the surface tensions for 1 wt% surfactant were 26.99 and 27.48 mN/m respectively. Dynamic surface tension measurements using a maximum bubble pressure tensiometer showed that the adsorption rate of surfactant molecules at the interface between the air and the surfactant solution was found to be relatively fast in both surfactant systems, presumably due to the high mobility of surfactant molecules. The contact angles of LA and LA3 nonionic surfactants were 27.8 and 20.9° respectively and the dynamic interfacial tension measurement by a spinning drop tensiometer showed that interfacial tensions at equilibrium condition in both systems were almost the same. Also both surfactant systems reached equilibrium in 2∼3 min. Both surfactant solutions showed high stability when evaluated by conductometric method and the LA nonionic surfactant system provided the higher foam stability than the LA3 nonionic surfactant system. The phase behavior experiments showed a lower phase or oil in water (O/W) microemulsion in equilibrium with an excess oil phase at all temperatures studied. No three-phase region was observed including a middle-phase microemulsion or a lamellar liquid crystalline phase.

비이온성 계면활성제 , Hard Surface Soil 을 포함한 계에서의 상평형 , 동적 거동 및 세척력에 관한 연구

임종주 ( Jong Choo Lim ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.4

Triglyceride와 hydrocarbon의 혼합물로 이루어진 hard surface soil, 비이온성 계면활성제 C_(12)E₄, 물의 3성분계에서의 상평형 실험결과 낮은 온도에서는 lower phase microemulsion이 excess 오일 상과 평형을 이루고, 높은 온도에서는 upper phase microemulsion이 excess 물상과 평형을 이루었다. 그리고 중간온도 영역에서는 계면활성제를 함유하고 있는 상이 excess 물상, excess 오일상과 평형을 이루는 두 개의 3상이 존재하며, 이 두 개의 3상 사이에는 계면활성제를 함유하고 있는 두 개의 다른 상이 excess 물상, excess 오일상과 평형을 이루는 4상이 좁은 온도 영역에 존재함을 알 수 있었다. 이러한 상평형 실험 결과는 videomicroscopy를 이용한 동적 거동과 계면장력 측정 결과와도 부합하는 것을 알 수 있었으며, 이러한 결과들은 모델 시스템을 이용하여 얻은 상평형, 동적 거동 결과들이 실제 세척 과정에 존재하는 복잡한 시스템에도 적용될 수 있음을 나타내는 것이다. Systems containing hard surface soil, which is a mixture of triglycerides and hydrocarbons have been studied. The phase behavior with the pure nonionic surfactant C_(12)E₄, showed a lower phase microemulsion in equilibrium with excess oil phase at low temperatures and an upper phase microemulsion in equilibrium with excess water phase at high temperatures. For intermediate temperatures two different three-phase regions containing water, oil, and a surfactant-containing phase were observed with a narrow four-phase region separating them. The differences in phase behavior with temperature are reflected both in the dynamic behavior seen by the videomicroscopy where a surfactant-water mixture contacts hard surface soil and in the interfacial tension measurements. The similarity of the phase equilibrium and dynamic behavior shown in the present system to that found for the model triolein-n-hexadecane mixture system is a strong indication that the results obtained for the model system should be generally applicable to the complex mixtures of nonpolar soils encountered in practice. In particular, a temperature range was found in the hard surface soil system with C_(12)E₄ as the surfactant where the surfactant-rich microemulsion phase occurs and hence good soil removal would be expected based on detergency results with the model system.