| 초록 |
방향족 탄화수소는 원유의 24~27%를 구성하고 있으며, 원유성분 중 독성이 가장 큰 화합물로 알려져 있다. 특히 단핵 방향족 탄화수소인 benzene, toluene, xylene의 경우에는 많은 양이 생산되며 산업공정 중에서 주로 연료 첨가제, 도료공업, 접착제, 칠기, 광택제, 잉크, 가죽공업 등에 광범위하게 사용되고 있다. 이 물질들은 매우 적은 농도에서도 발암성과 신경계 등의 독성을 나타내어 BTX 분해작용과 제거에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 액체 크로마토그래피를 이용한 생화학적 물질의 분리에 대한 관심이 높아짐에 따라서 분리의 최적화를 이루는 실질적인 문제에 대해서 관심의 초점이 모아지고 있다. 최적화 대상은 물질의 분리도, 분리시간, 최대의 분리가 가능한 양이다. 물질의 분리도는 두 인접 피크간의 체류시간의 차이와 기준선에서 피크의 평균 폭에 의해서 정의된다. 분리도를 크게 하기 위해서는 column 내에서의 체류시간의 차이가 분명히 존재하여야 한다. 분리도는 가장 우선 다루어져야 하고 이를 위해서 이동상의 종류와 조성에 대한 최적화가 이루어져야 한다. 체류시간 대신에 dead time을 고려한 체류인자(retention factor)를 사용하여 분리도를 표시한다. 이동상의 최적화는 실험에 의하여 결정하거나 체류시간에 대한 수학적 모델식에 의하여 이루어지게 된다. 전자는 최소한의 실험으로부터 이동상의 조성을 얻기 위하여 통계적인 방법, 다양한 함수(주로 다항식)의 형태로 표시하는 방법이 사용된다. 후자는 체류인자와 이동상에 대한 체류 메카니즘에 대한 모델식을 이용하는 방법으로 이동상의 조성에 대한 최적화뿐만 아니라 쉽게 적용할 수 있는 방법이다. 또한, 이동상의 조성을 변화시키는 구배용매조성법(gradient mode)은 일정용매조성법(isocratic mode)에 비해서 짧은 분리시간, 보다 향상된 분리도, tailing이 작은 피크 등의 장점이 있다. 본 연구에서는 계단함수 및 선형함수의 구배용매조성법에서 체류시간을 예측하기 위해서 실험적으로 체류인자를 예측하는 Snyder model을 사용하여 체류인자와 이동상 조성의 관계식을 구하고 이 관계식으로부터 구배용매 조성법에서의 체류시간을 수학적 모델로 구하였으며 Gaussian distribution을 이용하여 용출곡선을 예측하였다. |
