• Title/Summary/Keyword: 광물학

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Phase Relation in the System Pt-Sb-Bi at $600^{\circ}C$ and Their Mineralogical Implication ($600^{\circ}C$에서의 백금-안티모니-비스머스계 상평형 관계 및 광물학적 의의)

  • 김원사;이석훈
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.13 no.1
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    • pp.44-52
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    • 2000
  • 천연에서 발견되는 geversite (PtSb2), stumpflite (PtSb), insizwaite (PtBi2), unnamed PtBi 등의 광물에 대한 안정영역과 원소치환에 따른 고용체 존재를 규명하기 위해 백금-안티모니-비스머스 등 3성분계에 대한 합성실험적 연구를 실시하였다. 이번 연구에서 설정된 $600^{\circ}C$ 온도의 실험결과에 의하면, 등축정계의 geversite와 insizwaite 사이에 완전고용체가 형성되며, Sb를 치환하는 Bi의 함량에 따라 단위포 상수는 6.4415(0 at.%), 6.4361(15 at.%), 6.5204(30 at.%), 6.5411(51 at.%), 6.6261(70 at%), 6.6540(85 at%), 6.728$\AA$(100 at.%)로 증가함을 알 수 있었다. 육방정계인 stumpflite와 unnamed PtBi 사이에도 완전고용체가 형성되며, Sb를 치환하는 Bi의 함량이 증가함에 따라 a 단위포 상수의 크기는 4.1388(0 at.%), 4.2118(20 at.%), 4.2118(40 at.%), 4.2485(80 at.%), 4.3242$\AA$(100 at.%)등 연속적으로 증가하지만, c 단위포 상수는 각각 5.4902, 5.4799, 5.508, 5.4817, 5.5045$\AA$등 불규칙하게 변함을 알 수 있었다. 0~33.33 at.% Pt 영역에서의 상평형 관계는 액체가 Pt(Sb,Bi)2 고용체와 공존하고 있고, Sb가 많이 함유된 액체에서는 geversite+원소광물 안티모니+백금이 거의 함유되지 않은 액체와 공생하는 3-phase assemblage를 형성한다. 자연계에서는 geversite와 insizwaite 및 stumpflite와 unnamed PtBi 사이의 화학조성을 가지는 광물이 발견되고 있는데, 이들은 각각 독립적인 광물종이 아니라 위 광물들의 고용체에 속하는 것임을 알 수 있었다. 이들 광물을 명명하고 해석하는데 매우 세심한 주의가 필요함을 알 수 있었다. 또한 단위포 상수를 측정을 통해 해당 고용체 광물의 Sb↔Bi 치환 양을 추정할 수 있다는 점과 광물 공생관계를 통해 생성온도를 추정할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.

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The physico-chemical properties, mineralogical characteristics and heavy metal distribution of soils in Jeju island (제주도 대표토양의 이화학 및 광물학적 특성과 중금속원소의 분포)

  • Chon Chul-Min;Ahn Joo-Sung;Kim Kue-Young;Park Ki-Hwa
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2006.04a
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    • pp.194-197
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    • 2006
  • 제주도 대표토양을 대상으로 이들의 모재 및 토양단면의 토양 특성을 조사하고, 제주도 대표토양의 주요 유해 중금속 원소의 총 함량을 분석하여 그 분포특성과 이화학 및 광물학적 특성을 비교 평가하였다. 주성분분석 결과 전형적인 화산회토의 특성을 보이는데 하부 층위에서 Si, Al, Fe 함량의 증가 및 표토에서의 염기용탈을 보여주었다. 현무암질 모재 기원임을 보여주는 ferromagnesian 광물들이 주로 관찰되었으며 심토에서는 상당량의 깁사이트가 관찰되는 것이 특징인데 이는 표토에서 과잉 생성된 알루미늄이 하부토양으로 이동하여 이차적으로 생성집적된 것으로 판단된다. 중금속 총함량 분석결과, Zn, Ni, Co, Cr의 함량이 세계 토양 내 함량범위를 초과하였으며 향후 진행될 연구에서 제주도 화산회 토양의 주 점토구성광물인 알로페인을 비롯한 점토광물 및 비정질 물질에 대한 특성 및 정량적 조사와 중금속원소별 화학적 형태 파악을 위한 연속추출분석 등을 수행하여 중금속원소의 존재상을 규명하고 지표 토양 및 지하수 환경으로의 중금속 이동성을 평가하고자 한다.

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Mössbauer and Infrared Absorption Spectroscopy of Tourmaline Minerals (전기석 광물의 뫼스바우어 및 적외선 흡수 분광학)

  • Kim, Hee Jong;Kim, Soo Jin
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.6 no.2
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    • pp.105-115
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    • 1993
  • $M{\ddot{o}}ssbauer$ and Infrared absorption spectra of the iron-bearing tourmaline minerals show that the ferrous and ferric ions occupy the Y and Z octahedral sites. The Fe ions are almost ferrous, predominantly partitioning into Y site and partly take in Z site. The $Fe^{2+}$ content of the Z sites in brownish black tourmaline minerals are higher than that in blue/green tourmaline minerals. Therefore, 720 nm peak of brownish black samples is broader than that of blue/green samples in optical spectra. All of the blue/green tourmaline minerals used in experiment have only $Fe^{2+}$ ion. The IR spectra of tourmaline depend on the cation environments around OH groups, as also evidenced by their chemical analyses. There appear no difference in IR spectrum between O(1)H and O(3)H binding characters in the heat-treated samples. But the characteristic $3565cm^{-1}$ peak appears in the ferrous hydroxyl bearing silicates, where dehydroxylation temperature for OH coordinated to $Fe^{2+}$ is $700{\sim}800^{\circ}C$.

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Microbial Synthesis of Magnetite Powder by Iron Reducing Bacteria (철 환원 박테리아를 이용한 자철석 합성)

  • Yul Roh;Hi-Soo Moon
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.13 no.2
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    • pp.65-72
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    • 2000
  • 미생물을 이용한 광물 합성은 현재 초기 연구단계에 있으나 신소재 개발측면에서 다야한 활용성을 보인다. 본 연구의 목적은 철환원 박테리아를 이용한 자철석 합성에 있어 미치는 환경조건들을 알아보는데 있다. 본 연구를 위해 지하 3-km 코아 시료에서 분리한 호열성 철 환원 박테리아인 TOR-39을 이용하였다. TOR-39은 $65^{\circ}C$에서 12시간이내에 비정질 철수화물을 환원시켜 자철석을 형성한다. 25일 동안 배양하여 형성된 자철석은 정육각형 모양으로 입자 크기는 50-100 나노미터이다. TOR-39을 이용한 자철석 합성시 적절한 조건은 pH는 7.9-8.5, Eh는 -200 mV 이하, 배양기간은 3-25일 그리고 온도는 $45-75^{\circ}C$이다. 미생물에 의한 자철석 합성은 나노미터 크기의 광물을 직접 합성하므로, 산업적으로 많은 이용 가치를 가질 것으로 본다.

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