| 초록 |
본 연구에서는 비이온성 계면활성제인 Tween 40( Sigma-Aldrich, USA)을 이용하여 계면활성제의 농도 및 계면활성제 용액에 대한 분리막의 함침시간이 세라믹 정밀여과막 투과유속에 미치는 영향을 고찰하였으며, 또한 비이온성, 음이온성 및 양이온성 계면활성제 용액을 이용하여 분리막을 전처리하고 투과유속을 비교하여 이러한 계면활성제 전처리가 투과유속에 미치는 영향을 연구하였다. 본 연구에 사용된 세라믹 정밀여과막은 알루미나 재질로서 0.1 ㎛의 기공크기를 가지며, 내경이 7.3 mm, 길이가 480 mm, 막면적이 110.1 ㎠ 인 (주)동서산업에서 제조한 분리막이다. 공급용액으로서 평균 분자량이 2, 000, 000 인 dextran(Sigma-Aldrich, USA) 500 ppm을 사용하였다. 비이온성 계면활성제인 Tween 40의 농도를 각각 0.05, 0.5, 1.0 및 3.0 wt%로 제조하여 30분 동안 분리막을 함침시킨 후 투과유속을 측정하였으며 함침시키지 않은 분리막의 투과유속과 비교하였다. 투과유속의 증가율은 계면활성제의 농도가 증가할수록 증가하였으며, 계면활성제의 농도가 3.0 wt% 일 때 투과유속의 증가율은 약 60 % 였다. 계면활성제 농도 0.05 wt%의 조건에서 함침시간을 각각 30분, 1, 2, 24 및 48시간으로 분리막을 처리하여 투과유속을 측정한 후 그 결과를 함침시키지 않은 경우와 비교하였다. 계면활성제의 농도가 0.05 wt% 일 때 함침시간이 클수록 투과유속은 대체적으로 증가하였으나 그 증가율은 농도 효과에 미치지는 못하였다. 계면활성제의 특성이 세라믹 정밀여과막의 처리에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 비이온성 계면활성제인 Tween 40, Triton X-100, 양이온 계면활성제인 hexadecyltrimethylammonium bromide(CTAB), 음이온 계면활성제인 sodium dodecylbenzenesulfonate(SDBS), sodium dodecylsulfonate(SDS)를 각각 3 wt% 용액으로 제조하여 1시간 동안 분리막을 함침시킨 후 투과유속을 비교하였다. 본 연구 결과에 의하면 이상의 조건에서 비이온성 계면활성제인 Triton X-100으로 분리막을 처리할 경우 정상상태에서 약 400 % 의 투과유속 증가율을 보였다. 반면에 음이온성 계면활성제인 SDS의 경우 초기에는 Triton X-100의 경우보다 높은 투과유속을 나타내었으나 운전 시간이 경과함에 따라 투과유속의 증가율이 하락하여 약 60분이 경과한 후에는 Triton X-100 보다 낮은 값을 나타내었다. 비이온성 계면활성제인 Triton X-100과 Tween 40 사이에는 매우 큰 투과유속의차이를 나타내었다. |
