해양심층수를 이용한 탄산염의 제조

Abstract

해양심층수를 역삼투막 및 나노막 등을 통해 농축하고, 제조된 농축수는 전기분해장치를 이용하여 음이온 을 일정부분 제거한다. 강알칼리의 농축수에 포함되어 있는 양이온과 이산화탄소를 반응시켜 침전물을 만 들고 이를 용해와 건조과정을 통하여 탄산염을 제조하였다. 수중에서의 탄산이온들은 반응식(1)과 같이 다 양한 형태로 평형을 이루면 존재하게 된다.

CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO3-⇌H++CO32- (1)

농축수는 전기분해장치를 이용하여 pH10, 11, 12, 13의 강알칼리 농축수를 만든 후 온도별(5, 10, 15, 20, 25℃)로 구분하여 농축수중의 이온과 충분히 결합할 정도의 이산화탄소를 주입하였다. 서로 다른 pH하 에서 각각의 온도별로 보관된 강알칼리의 농축수에 이산화탄소를 주입할 경우 탄산과 결합하여 만들어지 는 탄산염의 생성량을 비교하였고, 제조된 탄산염을 용해하여 각각의 탄산염에 포함되어 있는 양이온과 음 이온원소 및 미량원소들의 함량을 비교 분석하였다. 최종 분리된 탄산염의 경우 pH10에서는 3.03g으로 25℃에서, pH11에서는 3.75g으로 20℃에서, pH12에서는 6.01g으로 5℃에서, pH13에서는 7.87g으로 20℃에 서 가장 많았고, 온도는 다른지만 가장적은 pH10에 비해 pH13에서는 약 2.6배의 탄산염을 얻을 수 있었 다. 각 온도에 따른 탄산염의 생성량은 많은 차이를 보이지 않았지만 pH가 높을수록 많게는 약 5.7배의 차 이를 보여주었다. 양이온가 음이온의 함량 분석결과를 보면 Sodium(Na), Sulfate(SO4) 및 Chloride(Cl)의 경우 pH11에서, Magnesium(Mg)의 경우 pH13에서, Calcium(Ca)의 경우 pH10에서 가장 많은 함량을 나타냈 다. 양이온인 Magnesium과 Calcium의 경염을 제조하였다. 수중에서의 탄산이온들은 반응식(1)과 같이 다 양한 형태로 평형을 이루면 존재하게 된다.

CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO3-⇌H++CO32- (1)

농축수는 전기분해장치를 이용하여 pH10, 11, 12, 13의 강알칼리 농축수를 만든 후 온도별(5, 10, 15, 20, 25℃)로 구분하여 농축수중의 이온과 충분히 결합할 정도의 이산화탄소를 주입하였다. 서로 다른 pH하 에서 각각의 온도별로 보관된 강알칼리의 농축수에 이산화탄소를 주입할 경우 탄산과 결합하여 만들어지 는 탄산염의 생성량을 비교하였고, 제조된 탄산염을 용해하여 각각의 탄산염에 포함되어 있는 양이온과 음