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문제 정의
- 이외에도 많은 변수들이 TCE의 탈염소화 반응에 영향을 미칠 것이나 몇 번의 실험만으로 모든 변수들의 조합으로 나온 결과를 설명하기는 불가능하다. 따라서 이번 실험에서는 전류의 세기, 유속 및 반응기간에 따른 영향을 살펴보기로 한다.
- 본 연구는 기존의 송유관 등의 부식을 박기 위해 공학적으로 활용되는 cathodic protection(Pourbaix, 1973)4- 근간으로 출발하였다 따라서 본 연구를 통해 Fe°와 직류전원을 이용한 보다 향상된 처리기법을 제시하고자 한다.
- IB) 전극 없이 Fe° 충진물 을 채워 넣고(18 cm, 40 g) 그 외의 부분은 오타와 샌드로 충진하였다. 본 연구는 송유관 등의 부식을 막기 위해 기존에 사용되던 공학적 기술을 바탕으로 한 것이다. 즉 cathodic protection, 철 부식의 쵝소화를 목적으로 하였기에 이러한 전극 배열을 이용 하였다.
가설 설정
- Bench scale의 컬럼 실험을 통해 TCE는 환원적 탈염소화를 보이며, 이는 1) Fe° 표면에서 흡착된 TCE 로의 전자의 이동, 2) Fe2+에서 Fe3+로의 산화, 3) 물의 전기분해에 의한 수소의 발생 등에 의거하여 발생 한다. TCE의 전기화학적 탈염소화 반응의 이해를 위해 우선 몇가지 변수들에 대해 알아본 결과, 1) 유속 이 느린 경우(<3mZ/min), TCE 분해 효과는 탁월하여 용출 용액에서의 TCE의 농도는 검출한계(2 ㎍/L) 미만으로 나타났으며, 유속이 증가하면서 (4~20㎖/min) 탈염소화 효율은 감소하며, 2) Fe° 충진물을 음극에 배열하면 TCE의 탈염소화를 촉진함이 밝혀졌다.
- 또한 TCE 의 분해과정은 직접적인 철의 산화에 따른 부식의 결과임을 제안하였다(Matheson and Tratnyek, 1994). TCE 분해의 최종산물은 ethene과 ethane이며, 만일 최종산물이 모두 ethene이라 가정한다면 redox couple 은 다음과 같다.
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