• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권8호
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• pp.1703-1710
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• 2009

The single-crystal structure of |$Ca_{35.5}$|[$Si_{121}Al_{71}O_{384}$]-FAU, $Ca_{35.5}Si_{121}Al_{71}O_{384}$ per unit cell, a = 24.9020(10) $\AA$, dehydrated at 673 K and 2 ${\times}\;10^{-6}$Torr, has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Fd$\overline{3}$m at 294 K. The large single crystals of zeolite Y (Si/Al = 1.70) were synthesized up to diameters of ${\mu}m\;and\;Ca^{2+}$-exchanged zeolite Y were prepared by ion exchange in a batch method of 0.05 M aqueous Ca($NO_3)_2$ for 4 hrs at 294 K. The structure was refined using all intensities to the final error indices (using only the 971 reflections for which $F_o\;>\;4{\sigma}(F_o))\;R_1$ = 0.038 (based on F) and $R_2$ = 0.172 (based on $F^2$). About 35.5 $Ca^{2+}$ ions per unit cell are found at an unusually large number of crystallographically distinct positions, four. Nearly filling site I (at the centers of the double 6-rings), 14.5 octahedrally coordinated $Ca^{2+}$ ions (Ca-O = 2.4194(24) $\AA$ and O-Ca-O = 87.00(8) and 93.00($8^o$) are found per unit cell. One $Ca^{2+}$ ion per unit cell is located at site II’ in the sodalite cavity and extends 0.50 $\AA$ into the sodalite cavity from its 3-oxygen plane (Ca-O = 2.324(13) $\AA$ and O-Ca-O = 115.5(10)o). The remaining twenty $Ca^{2+}$ ions are found at two nonequivalent sites II (in the supercages) with occupancies of 10 and 10 ions, respectively. Each of these $Ca^{2+}$ ions coordinates to three framework oxygens, either at 2.283(3) or 2.333(5) $\AA$, respectively, and extends either 0.24 or 0.54 $\AA$, respectively, into the supercage from the three oxygens to which it is bound. In this crystal, site I is the most populated; sites II’ and II are only sparsely occupied.$Ca^{2+}$+ appears to fit the octahedral site I best. No cations are found at sites III or III’, which are clearly less favorable for $Ca^{2+}$ ions in dehydrated zeolite Y.

• 자원환경지질
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• 제36권2호
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• pp.111-121
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• 2003

이 연구의 목적은 영월, 정선 및 평창지역에 분포하는 13개 석탄광에서 배출되는 산성광산배수의 물리화학적 특성파악을 통하여 주변 수계에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 2000년 11월부터 2002년 7월까지 총 6회의 시료를 채취하여, pH, Eh, TDS, salinity, DO 등의 물리화학적 특성은 물론 Al, Ca, Fe, Mg, Mn, Zn 등을 포함한 총 18개의 양이온, 질산염과 황산염을 포함한 6개의 음이온의 한량을 각각 ICP-AES와 IC를 이용하여 분석하였다. 조사대상 지역이 광역적이고 수계가 서로 다르기 때문에 총 4개의 수계로 구분하여 조사한 결과, '수계 1'에 해당하는 삼척탄좌 정암광업소에서 유출되는 물이 가장 전형적인 산성광산배수의 특징인 낮은 pH (3～4)와 높은 TDS (1,000-5,000 ㎎/1) 값을 보이고 있었으며, 이들에 의해 주변 수계가 상당한 영향을 받고 있었다 양이온 분석결과, 일부 광산에서는 비오염지역의 수계에서 검출되는 중금속에 비해 수십에서 수백 배 높은 함량이 검출되었다. 특히, Al, Fe, Mn 및 Zn 등은 상당히 부화되어, 정암광업소에서 유출되는 산성수에서는 각각 350 mg/1의 Al, 80 mg/1의 Fe, 44 mg/1의 Mn 및 8 mg/1의 Zn이 검출되었다. 서진광산, 세방광산 및 성진광산 둥에서도 50 mg/1 이상의 Al과 100 mg/1 이상의 Fe 및 l0 mg/l 이상의 Mn 등이 검출되어 이들에 의한 수계 오염 가능성이 확인되었다. 음이온의 분석 결과에 의하면, 대부분의 조사대상광산에서 200 mg/1 이상의 황산염이 검출되었으며 일부 광산 유출수에서는 100 mg/1 이상의 황산염이 검출되었다. 또한 산성광산배수의 계절적인 변화를 고찰하기 위해 계절별로 시료를 채취하여 조사한 결과, 건기에 비해 우기에 일부 금속과 황산염의 농도가 증가되는 경향을 보였다. 결과적으로, 조사대상지역의 수계는 석탄광 개발로 인해 발생된 산성광산배수에 의해 중금속 및 일부 음이온으로 오염되어 있으며, 따라서 이를 위한 적절한 처리 시설의 설치와 관리가 요구된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제13권5호
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• pp.371-381
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• 1997

Precipitation sampls were collected in Chonju-city during October 1994 to September 1995 and were analysed for major ions (N $a^{+}$, $K^{+}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, C $l^{[-10]}$ , NO/$_3$, S $O_4$$^{2-}$) and trace metals (Al, Cd, Ni, Pb, Sr, Zn) in addition to pH, in order to understand the chemical characteristics of acid rain and to estimate the origin of the determined ions. Most rain showed a neutral or alkaline character, and only 35% had a pH lower than 5.6. S $O_4$$^{2-}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ are identified as the primary contributors to precipitation acidity in this region. Neutralization of precipitation acidity occurs as a result of the dissolution of alkaline compounds containing $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $K^{+}$. S $O_4$$^{2-}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ precipitation concentrations exhibit a seasonal pattern in which higher concentrations are observed during spring months and lower concentrations during summer months. However, the seasonal behavior of $H^{+}$ concentrations differs from this pattern, in that the highest concentrations occur during autumn months, owing to the different influence of neutralization processes. In all rain, S $O_4$$^{2-}$ concentration exceeded NO/$_3$$^{[-10]}$ concentration. The contribution of maritime sources to the total S $O_4$$^{2-}$ concentration was very low or negligible. For rain strongly affacted by yellow sand, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $K^{+}$ ions show a sharp increase in concentration, reflecting the increased amount of dust and soil suspended in atmosphere. At the same time, S $O_4$$^{2-}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ concentrations are at their highest levels while $H^{+}$ values are not comparably elevated, presumably beacause much of the acidity has been neutralized by alkaline substances. The seasonal variance of trace metal concentrations in rainwater is similar to that of major cations. The annual wet flux of acidic pollutants and trace metals wat calculated to be as follows: N $O_3$$^{[-10]}$ ; 2.32 g/$m^2$, S $O_4$$^{2-}$, 5.34 g/$m^2$, Al; 6.30 mg/$m^2$, Cd; 0.62 mg/$m^2$, Ni; 4.08 mg/$m^2$, Pb: 9.76 mg/$m^2$, Sr; 5.94 mg/$m^2$, Zn; 111 mg/$m^2$./$m^2$.

• 한국토양비료학회지
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• 제13권3호
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• pp.77-83
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• 1981

수도 생육(生育) 기간중(其間中)의 습토의 치환성(置換性)칼륨 함량(含量) 및 다른 양(陽)이온에 대한 칼륨의 활동량비(活動量比)를 밝히기 위하여 석회시용(石灰施用)과 가리(加里)의 분시효과를 시험하는 중형무저(中型無底) 폿재배(栽培)에서 습토 시료(試料)를 취(取)하여 분석(分析)하였다. 이 폿재배(栽培)는 서울산업대학농장에서 1974년 부터 계속되었으며 습토 시료(試料)는 1976년도(年度) 재배기간중(栽培其間中)에 채취(採取)되었다. 습토시료는 채취(採取) 직후(直後) $0.1N-AlCl_3$로 침출(浸出) 분석(分析)하였으며 얻어진 결과(結果)는 아래와 같다. 1. 같은 양(量)의 가리(加里)를 시비(施肥)했어도 담수직후(湛水直後)에 시용(施用)했을 때는 석회구에서 치환성(置換性)칼륨이 적다. 그러나 담수(湛水)하고 약(約) 2주일(週日)이 경과한 후(後)에 가리(加里)를 시용(施用)했을 때는 석회구에서 오히려 치환성(置換性)칼륨이 많았다. 토양의 환원(還元)으로 생성(生成)된 $Fe^{{+}{+}}$가 pH의 변화로 인(因)하여 콜로이드 표면(表面)에 침점(沈点)되어 칼륨의 고정(固定)을 방해(防害)했거나 작물(作物)에 의(依)한 칼륨의 흡수제거(吸收除去)가 적었기 때문으로 생각된다. 2. 수도의 생육(生育) 최성기(最盛期)에는 기비(基肥) 1차추비(次追肥)에 가리(加里)를 시용(施用)한 경우(境遇)에도 토양의 치환성(置換性)칼륨은 크게 줄어 들었다. 3. $\frac{K^+}{(Fe^{{+}{+}})^{\frac{1}{2}}}$ 활동량비(活動量比)는 환원(還元)이 충분(充分)히 진전(進展)되었다고 생각되는 7월(月) 16일(日) 이후(以後)에 크게 내려 갔다. 4. 7월(月) 16일(日)까지도 $\frac{K^+}{NH_4^+}$비(比)는 석회처리(石灰處理)에서 컸다. 높은 염담성으로 인(因)한 토양 환원(還元)의 약화(弱化)로 암모니아의 생성(生成)이 적어진 것으로 생각된다. 5. 토양이 충분(充分)히 환원(還元)되었다고 생각되는 시기(時期)에는 $Fe^{{+}{+}}$와 $Ca^{{+}{+}}$간(間)에 정(正)의 상관관계가 유지(維持)되나 $Fe^{{+}{+}}$와 $K^+$ 또는 $Fe^{{+}{+}}$와 $NH_4^+$간(間)에는 상관관계가 잘 유지(維持)되지 않는다. $NH_4^+$와 $K^+$는 작물(作物)에 잘 흡수(吸收)되는 등(等)의 이유(理由)로 토양중에 그 농도(濃渡)가 변화하기 때문인 것 같다.

• 한국광물학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-6
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• 1990

Clacic amphiboles along the tremolite (Tr)-tschermakite(Ts) joint were synthesized using a piston-cylinder appratus. At 750-85$0^{\circ}C$and 12-2 kb, amphibole+corundum coexist with zoisite($\pm$talc, chlorite, and Mg-staurolite), but with anorthite($\pm$cholorite, spinel, pyroxenes, and sapphirine) at lower P. At 90$0^{\circ}C$, amphibole+corundum+clinopyroxene($\pm$anorthite, forsterite, sapphirine, and garnet) are stable over the P range 12-18 kb. These amphibole-bearing assemblages are replaced at high P by clcinopyroxene+talc+chlorite+zoisite at 650-75$0^{\circ}C$, and at higher temperatures by garnet+clinopyroxene($\pm$zoisite, orthopyroxene, and Mg-staurolite). Synthetic amphiboles with Ts>~45 mol% contain as much as 0.15 excess cations per formula unit(pfu) based on 23 oxygens(anhydrous formula), whereas less tschermakitic ones are deficient in cation occupancy by up to 0.18 pfu. This trend is attributed to the 야/trioctahedral substitution in Ca-amphiboles. Compositions of synthetic amphiboles display systematic changes with P and T governed by coexisting mineral assemblages. The Ts content (=[8-Si-Na]/2) increases with increasing T( Ts/ T=~0.1 nik% K-1) in the range 750-85$0^{\circ}C$, but remains nearly constant at 850-90$0^{\circ}C$. Pressure dramatically affects the Ts content of Ca-amphiboles:it increases with P at 8-12 kb( Ts/ T=2-3 mol% K-1), but significantly decreases at 12-21 kb( Ts/ P=-2.5 mol% Kb-1). Hence, the most tschermakitic amphiboles, containing 60$\pm$5 mol % Ts, or 1.2$\pm$0.1 tetrahedral Al, occur at 12 kb and 850-90$0^{\circ}C$. Compositions of Ca-amphiboles defined by a simple reaction, 3 Tr+2 zoisite+7 corundum+H2O=5 Ts, are reversed and used to estimate thermodynamic parameters of tschermakite assuming ideal mixing of Tr-Ts solid solutions. Predicted standard molal entropy and enthalpy of tschermakite are : S$^{\circ}$of Tr-Ts solid solutions. Predicted standard molal entropy and enthalpy of tschermakite are : S$^{\circ}$=566.9$\pm$13.7 J mol-1K, -1and H$^{\circ}$=-12518.36$\pm$15.17 kJ mol.-1