• 제목/요약/키워드: 미량 화학

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킬라우에아 현무암의 미량원소에 대한 지구화학적 연구 (Geochemical Studies of the Trace Element of the Basalt in the Kilauea, Hawaii)

  • 박병준;장윤득;권석범;김정진
    • 자원환경지질
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    • 제40권5호
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    • pp.675-689
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    • 2007
  • 킬라우에아 화산 정상 분화구는 16세기 이래로 계속적이고도 간헐적인 분출활동을 통하여 형성되어진 화산으로서 1790년부터 1982년 9월까지 분출된 현무암의 체계적인 연도별 시료채취를 바탕으로 미량원소와 희토류원소의 특징을 고찰하였다. 주요 정출광물로는 감람석, 단사휘석, 사장석이 있으며 소량의 불투명광물인 크롬스피넬, 티탄철석이 관찰된다. Zr, V, Y, Ti 등과 같은 미량원소들은 MgO로 나타나는 감람석에 대해서 불호정성을 나타내며 Ni, Cr, Co 는 감람석에 대해서 매우 강한 호정성을 나타낸다. Ba, Rb, Th, Sr, Nd 원소들은 불호정성을 나타내어 $K_2O$와 정(+)의 관계를 뚜렷이 나타낸다. 희토류원소를 콘드라이트에 표준화시킨 REE도표에서 LREE가 HREE보다 더 부화된 패턴을 보이는 전형적인 화산호현무암(OIB)을 지시한다. Si에서 약간의 변곡 현상으로부터 소량의 사장석 분별결정작용에 Sr이 관여한 것을 확인할 수 있었다. Y/Ho, Zr/Hf 비로부터 마그마로 유입되는 외부적인 유체(해수 혹은 지하수)의 영향을 고려해 보았을 때 유체의 영향은 거의 나타나지 않았으며 Zr/Hf에서 푸오오(PuuOo)분출암과 킬라우에아(Kilauea)정상 분화구 분출 현무암과의 뚜렷한 차이를 발견하였다. 분출 시대별 미량원소의 함량변화를 관찰하였으며 특히 1921년에서 1954년 사이 동안에 마그마 성분의 급작스런 변화에 의해 그 이전의 대체로 증가하던 미량원소의 함량이 감소하는 경향으로 바뀌게 되었다. 이러한 경향은 킬라우에아 정상 분화구의 분출이 끝나고 계속된 푸오오 분출 현무암의 미량원소의 거동 또한 감소하는 경향을 따르고 있다. 1924년 할레마우마우 분화구가 함락 붕괴되어 지각성분의 마그마 저장소로의 유입과 마그마 저장소 아래에서 공급되는 모마그마의 성분변화에 의해서 미량원소 함량이 급격하게 변한 것으로 해석된다.

잔사유의 수소화처리 촉매공정에 대한 화학적 고찰 (The Chemical Aspects on Hydrotreating Catalysis for Residue)

  • 전민석;이영진;정회경;김현종;윤성호;김태곤;박주일
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권4호
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    • pp.455-460
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    • 2019
  • 수소화 처리 촉매공정은 정유공정에서 다양한 유분 내 황, 질소, 산소 및 미량 금속성분들의 헤테로 원자를 제거함과 동시에 불포화 탄화수소의 포화를 목적으로 진행되는 수소화공정이다. 대부분의 정유 공정은 납사, 중간유분, 가스오일을 포함하여 중질 잔사유의 업그레이드용 수소화 처리 공정을 포함하고 있다. 언급된 유종 중, 잔사유의 수소화 처리 촉매공정은 원료자체의 복잡성으로 인해 정유공정의 핵심으로 받아들여지고 있는 만큼 기타 유종에 대한 업그레이드 공정 대비 상당히 비중 있게 다루어 지고 있는 실정이다. 따라서, 본 총설은 수소화 처리에 의한 잔사유의 업그레이드 공정 중, 중요한 이슈의 최근 동향을 수첨탈금속 (Hydrodemetallization, HDM) 및 수첨탈황(Hydrodesulfurization, HDS) 공정에 대해 화학적 관점으로 고찰하고자 한다. 더불어, 수소화 처리용 촉매의 기능과 조성은 물론, 개선방향도 살펴보았다.

역상 액체 크로마토그래피에서 페놀류의 분리 최적화 및 미량 페놀류의 농축-분리에 관한 연구 (A Study on Optimization for Separation of Phenols and Preconcentration-Separation of Trace Phenols in Reversed-Phase Liquid Chromatography)

  • 이대운;이성원;소민정;조병련
    • 대한화학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.513-522
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    • 1993
  • 본 연구는 역상 액체 크로마토그래피에서 25가지 페롤류를 분리-분석하기 위한 용매의 최적 조건을 결정하고, 미량의 페놀류를 농축-분리하는데 그 목적을 두었다. 페놀류를 클로로 페놀, 메틸 페놀과 니트로 페놀로 분류하고 각각을 사성분 혼합 용매 시스템을 도입하여 최적 분리조건을 결정하였다. 분리 최적화는 통계적인 심플렉스 방법으로 overlapping resolution maps(ORM)를 사용하여 최적 용매조성을 결정하였으며, pH와 온도의 최적화 효과도 알아보았다. 또한 분리도를 향상시키고 분석시간을 줄이기 위해서 ORM-Prism 방법을 사용한 등선택성 다성분 기울기 용리 시스템을 도입하였다. 환경 오염수로부터 미량의 페놀류를 농축-분리하기 위해서 비극성 흡착제인 XAD-2와 강음이온교환 수지인 Dowex 1-X8로 구성되는 직렬 컬럼을 사용하여 그 농축-분리 성능을 평가하였다. 농축 효율을 평가하기 위해서 시료용액의 부피를 1L까지 증가시켰을 때 페놀을 제외한 모든 페놀류는 90% 이상의 회수율을 나타내었고, 검출 한계는 5ppb이었다. 한편 시판의 C18 카트리지법과 비교한 결과 XAD-2/Dowex 1-X8 법의 농축 효율과 선택성이 좋음을 알았다.

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국내 모 유연탄 발전소의 석탄회 매립 염호수 내 미량원소 농집에 대한 지구화학적 연구 (A Geochemical Study on the Enrichment of Trace Elements in the Saline Ash Pond of a Bituminous-burning Power Plant in Korea)

  • 김석휘;최승현;정기영;이재철;김강주
    • 한국광물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.31-40
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    • 2014
  • 본 연구에서는 유연탄을 원료로 하는 국내 모 화력발전소에서 발생하는 비회(fly ash)와 석탄회 매립염호수(saline ash pond)에 대하여 지구화학적으로 조사함으로써 석탄회와의 반응에 의한 매립호수의 수질변화와 염수와의 반응에 의한 석탄회내의 원소용출 특성을 고찰하였다. 이를 위해, 각각 1개씩의 비회와 바닥재, 그리고 7개의 매립호수 수질시료를 채취하였다. 이 중, 비회와 바닥재, 그리고 2개의 수질시료는 총 55개 항목의 미량금속원소에 대한 분석을 수행하였다. 비회 내에는 Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Cd, Sb, Au, Pb, B 등과 같은 친황원소들의 함량이 비교적 높게 나타났다. 하지만, 매립호수 내에서는 해수에 비하여 As, Ba, Co, Ga, Li, Mn, Mo, Sb, U, V, W, Zr 등이 상대적으로 농집되어 있었다. 또한, 각 원소에 대하여 비회 내의 농도와 매립호수 내의 농도 비를 비교한 결과, Ag, Bi, Li, Mo, Rb, Sb, Sc, Se, Sn, Sr, W 등이 타 원소들과 비하여 매립호수에 농집되어 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 상대적 휘발정도에 의해 일부 금속원소가 비회의 표면에 농집된다 하더라도 금속원소의 용출특성이 용해도나 흡착처럼 각 원소의 지화학적 거동 특성에 영향 받음을 의미하는 것이다.

어상천망간광산 모암의 지구화학 (Geochemistry of the Country Rock of Eosangcheon Manganese Deposit)

  • 이재영;황덕환
    • 자원환경지질
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    • 제17권1호
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    • pp.17-34
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    • 1984
  • 어상천 망간광상은 조선계 홍훨리층의 돌로마이트와 삼태산층의 석회암내에 발달한 단층 파쇄대를 따라 형성된 표성산화망간광상이다. 본 산화망간광상의 하부에는 백악기 석영반암에 의하여 형성된 열수교대 내지 충진광상이 본 단충파쇄대를 따라 발달한다. 석영반암은 주성분으로 부터 계산한 노음치를 Q-K-F-PI 삼각도에 점시하면 북서단은 화강섬록암의 영역에 그리고 주암체는 화강암의 영역에 점시되고 D.I.치는 상기 북서단에서 부터 주암체쪽으로 증가한다. 따라서 이것은 마그마의 분화작용과 관계되는 것으로 보인다. 본 석영반암내 암질의 차이는 미량성분에도 반영이 되어 나타나고 있는 데 북서단에서 아연, 닉켈, 크롬, 몰리브텐의 함량이 높고 주암체에서는 동, 연의 함량이 높은 현상은 산성암과 염기성암에서 일반적으로 볼 수 있는 함량의 변화와 일치한다. 경상분지내 백악기 화강암류와 비교해 보면 동, 연, 아연, 닉켈, 크롬의 함량은 석영반암쪽이 분지내 동광상구의 화강암류보다 낮으나 동과 닉켈의 함량은 연 아연 광상구의 화강암류보다도 높은 경향을 보인다. 석회암 및 돌로마이트로 구성된 모암은 석영반암에 의한 광화작용으로 단층파쇄대에서는 망간, 연, 아연, 동등의 함량이 현저히 높고 멀어짐에 따라 감소되는 일차후생분산형태를 보인다. 토양중 미량원소의 함량은 토양의 생성조건 및 물리화학적조건과 밀접한 관계를 보이며 모암에서의 그들이 형성하는 탄산염의 용해도와도 주목할만한 관계를 보인다. 즉 난용성의 탄산염을 형성하는 미량원소는 토양중의 함량도 낮은 경향을 보인다.

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Ce(OH)$_3$의 공침부선에 의한 해주중 몇 가지 미량원소의 동시 농축 및 정량 (Simultaneous Concentration and Determination of Several Trace Elements in Sea Water by Ce(OH)$_3$ Coprecipitation)

  • 성우식;최희선;김영상
    • 대한화학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.327-333
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    • 1993
  • 침전부선법에 의한 해수중 몇 가지 미량원소이 예비농축에 관하여 연구하였으며, 농축된 원소들을 불꽃 원자흡수분광법으로 정량하였다. Cd(II), Cu(II), Fe(III), Mn(II), Pb(II) 및 Pd(II) 등의 미량원소를 정량적으로 농축하기 위하여, 해수 1.0l에 1.0M Ce(III)용액 2.0 ml를 가하고 자석젓개로 저어주면서 5.0M NaOH 용액으로 pH 를 9.5로 조정하여 침전시켰다. 부선용기에서 계면활성제인 0.3% sodium oleate 용액 1.0 ml 가하고 다공성(porosity No.4) 유리판을 통하여 질소기체를 통과시켜 침전들을 용액 표면으로 띄웠다. 부선된 침전들을 모아서 거르고 씻은 다음 8.0M HNO$_3$으로 녹여 탈이온수로 10.0ml되게 만들었다. 원자흡광도를 측정하여 농축된 원소들을 정량하였다. 동해안 강릉지역과 서해안 강화도지역의 해수 중 상기 분석원소들의 농도는 이 방법의 검출한계 이하였다. 그러나 이 방법의 응용성을 보기 위하여 해수시료에 일정량의 원소들을 첨가하여 분석한 회수율이 92% 이상이었다.

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강변여과수 개발을 위한 낙동강 충적층 지하수의 지구화학적 특성연구 (Geochemical Study on the Alluvial Aquifer System of the Nakdong River for the Estimation of River Bank Filtration)

  • 김건영;고용권;김천수;김형수;김성이
    • 지질공학
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    • 제13권1호
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    • pp.83-105
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    • 2003
  • 지하수의 인공함양특성을 해석하기 위한 기초조사로서 낙동강변의 충적층내에 부존하는 자연수의 지구화학적 특성을 연구하였다. 전체적으로 시추공 및 지표수에 대한 현장측정자료는 시기별로 큰 차이를 보이지 않는다. 연구지역의 자연수는 Ca-$HCO_3$형에서부터 $Ca-SO_4$형에 속하며 특히 미량원소로서 Mn의 함량이 매우 높게 나타나고 있다. 다중패커시스템 (Multi-packer system)에 의해 채취된 시료에 대해 심도에 따른 변화를 살펴보면 Na, Ca, Mg, $HCO_3$의 함량이 심도가 깊어질수록 증가하고 있고, Cl과 $SO_4$의 경우는 맨 하부구간인 18m에서 채취된 시료들이 시료채취시기와 관계없이 매우 낮은 값을 보인다. 미량원소의 경우 문제가 되는 Mn은 시료채취 시기와 관계없이 중간 구간인 13.5m 구간에서 특히 많은 함량을 보이고 있다. 연구지역내 물시료들에 대한 산소와 수소 동위원소 및 삼중수소 함량 분석결과는 다중패커설치공 및 일반 관측공과 지표수들간에 서로 중첩되어 구분이 어렵다. 황동위원소 분석결과는 지하수내 황의 기원이 퇴적암을 구성하는 황산염광물의 용해에 의한 것으로 판단된다. 스트론튬 동위원소비는 양수정 및 그 인접공의 시료들과 강변에서 인접한 공의 시료들간에 차이는 있으나 명확하지는 않다. 질소동위원소 분석결과를 살펴보면 전반적으로 화학비료로나 토양내의 유기물로부터 유래한 것으로 해석할 수 있다.

모세관 셀을 이용한 수용액 내 악티나이드 화학종의 고감도 검출 (A Sensitive Detection of Actinide Species in Solutions Using a Capillary Cell)

  • 조혜륜;박경균;정의창;송규석
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.109-114
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    • 2009
  • 1.0m 길이의 광 경로를 가진 액체 광도파 모세관 셀(LWCC, Liquid Waveguide Capillary Cell)을 이용하여 악티나이드 원소 중 몰흡광계수가 작은 우라늄 6가 (U(VI)) 및 플루토늄 5가 (Pu(V)) 이온의 흡수스펙트럼을 측정하고, 검출한계를 조사하였다. 방사성 동위원소인 플루토늄을 분석하기 위하여 LWCC를 글로브 박스 내부에 설치하였고, 광섬유를 이용하여 상용의 분광광도계에 연결하였다. 이 분광장치를 이용하여 측정한 U(VI), Pu(V)의 몰흡광계수는 각각 8.14${\pm}$0.07 (414 nm), 17.00${\pm}$0.16 (569 nm) $M^{-1}cm^{-1}$이고, 검출한계는 각각 0.74, 0.35 ${\mu}$M이다. 측정한 검출한계는 분광광도계에 일반적으로 장착할 수 있는 1.0 cm 광 경로의 석영 셀을 이용하는 경우와 비교하여 30 배 이상 개선된 값이다. 이 분광장치를 Pu(VI)의 가수분해 반응 측정에 적용하여 Pu(VI)의 환원에 의해 생성되는 미량의 Pu(V)을 검출할 수 있었고, 미량으로 존재하는 Pu(V) 화학종이 Pu(VI) 가수분해 화학종의 형성상수를 측정할 때 오차의 원인으로 작용할 수 있음을 확인하였다.

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고분자량 아민에 의한 이리듐 제1염화주석 착물에 추출 및 분광광도법에 의한 이리듐의 정량법 (Spectrophotometric Determination of Iridium After Extraction of the Stannous-Chloro Complex by High Molecular Weight Amine)

  • 강형건;정구순
    • 대한화학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.343-350
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    • 1975
  • 염산수용액중에 존재하는 이리듐을 그 분자량 아민(Alamine 336)의 벤젠용액으로 추출한 바 20${\sim}$100${\mu}g$의 이리듐을 정량적으로 추출할 수 있음을 알았고 이때 이리듐 추출의 가능성에 관하여는 방사성 추적자(Ir-192)를 써서 확인하였다. 유기층에 추출된 화학종의 흡광도를 파장 322.5nm에서 측정한 결과 본 방법은 이리듐의 정량을 위한 미량분석법으로 사용할수 있음을 알았다. 이리듐이 아민층에 추출되는 메카니즘에 대한 설명을 시도하였다.

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중금속의 분리 및 검출을 위한 분석화학적 연구 (제 1 보). 새로운 분리방법의 개발 (New Analytical Method for Separation and Identification of Heavy Metals (I))

  • 김연두;배준현;신영국
    • 대한화학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.231-235
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    • 1987
  • 니켈중 미량의 코발트를 분리하는데 액상음이온교환수지인 Amberlite LA-2를 이용하였다. 10M 염소이온 (4M HCl + 6M LiCl) 용액중에서 코발트는 ${CoCl_3}^-$를 형성하여 Amberlite LA-2 1ml에 2.175meq 추출되었다. 그러나 같은 조건의 염소이온용액에서 니켈은 착음이온을 형성하지 않으므로 전연 추출되지 않았다. 수지층에 추출된 코발트는 0.4M 질산용액에 의해 정량적으로 용리되었다. 코발트 50mg과 니켈 500mg을 녹인 합성시료용액중에 본 분리 방법을 적용시킨 결과 99.6%의 코발트를 분리회수 하였다.

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