A Chemical Study of the Periodic Precipitation Reaction in Natural Rocks

This study conducted a chemical experiment on the Leisegang phenomenon, which is known to be the principle of rhyolite formation, and analyzed the results. Even if the same chemical elements precipitated, the shape of Leisegang rings was different according to the condition of medium and depending on inner electrolyte and outer electrolyte. The experiment used agar, gelatin and mung-bean jelly as media. We prepared 0.01M inner electrolyte containing agar 1%, gelatin 2% and mung-bean jelly 5% and curdled the solution at room temperature for 12 hours and, as a result, we obtained viscosity optimal for experimenting on the diffusion of outer electrolyte, and Leisegang rings appeared clearly according to the characteristic of each chemical element. In $PbI_2$ with solubility product($K_{sp}$) of $7.9{\times}10^{-9}$ the intervals of Leisegang rings caused by the reaction of inner electrolyte 0.01M KI and outer electrolyte 25% $Pb(NO_3){_2}$ were narrow between 0.01cm and 0.12cmm but increased gradually, but in with of $8.3{\times}10^{-17}$ the intervals of Leisegang rings caused by the reaction of inner electrolyte 0.01M KI and outer electrolyte 25% $AgNO_3$ were between 0.7cm and 0.45cm and decreased gradually. This suggests that, in the chemical formation of Leisegang rings, the interval and size of the rings are correlated with the solubility product of the precipitates.

자연 암석에서 나타나는 주기적침전반응의 화학적 연구

본 연구는 구과상암 형성의 원리로 알려진 리제강 현상을 화학적으로 실험하여 분석한 것으로 매질의 종류에 따라, 또한 내부전해질과 외부전해질이 바뀌었을 때 같은 리제강 링의 형태가 다르게 나타났다. 매질의 종류로는 한천, 젤라틴, 청포묵을 사용하였으며 한천은 1%, 젤라틴은 2%, 그리고 청포묵은 5%를 포함하여 0.01M 내부전해질 용액을 만들어 12시간동안 실온에서 굳혔을 때 외부전해질의 확산을 실험하기에 적절한 점성도를 유지하였으며 리제강 고리가 각 화학성분의 특성에 따라 선명하게 형성되는 현상을 볼 수 있었다. 용해도곱상수($K_{sp}$)가 $7.9{\times}10^{-9}$는 내부전해질 0.01M KI와 외부전해질 25% $Pb(NO_3){_2}$가 반응하여 생성한 리제강 링 간격이 0.01cm에서 0.12cm로 좁지만 점점 커지는 반면, 가 $8.3{\times}10^{-17}$는 내부전해질 0.01M KI와 외부전해질 25% $AgNO_3$이 반응하여 생성한 리제강 링간 간격은 0.7cm에서 0.45cm로 점점 작아지는 것으로 보아 화학적으로 리제강 링의 생성에서 링 간의 간격이나 전체 링의 생성 크기는 침전 물질의 용해도곱상수와 상관관계가 있는 것으로 나타났다.