• Title/Summary/Keyword: 희토류 원소

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지하수와 강우내 희토류원소 분포도 및 지구화학적 의의

  • 이승구;김용제;김건한;성낙훈;박원배
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.210-212
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    • 2003
  • 동위원소희석법에 의한 열이온화 질량분석법(ID-TIMS)을 이용하여 한국지질자원연구원과 에너지기술연구 원내 지하수와 강우 희토류원소의 함량을 측정/해석하였다. 분석결과를 토대로 지하수의 희토류원소 함량은 강우의 함량과 비교해 볼 때, 상대적으로 낮은 값을 보여준다. 그리고 굴착 심도가 더 깊은 한국지질자원연구원의 지하수내 희토류원소 함량이 한국에너지기술연구원의 지하수내 함량보다 더 낮은 값을 보여준다. 이는 강우가 지하로 흘러들어 가면서, 희토류원소와 대수층 구성암석과의 흡착반응에 의해 심부로 갈수록 함량이 낮아졌을 가능성이 크다고 판단된다. 뿐만 아니라, 강우의 경우, 희토류원소의 W형-테트라드 효과가 매우 현저하게 나타나고, 지하수에서는 M형과 W형의 테트라드 효과가 동시에 존재하는 특성이 강한데, 이는 희토류원소의 수화수 및 화강암 대수층과의 물-암석 반응에 의한 결과인 것으로 사료된다.

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A study on the separation and determination of the rare earth Elements by the AG® 50W-X8 cation exchange resin (AG® 50W-X8 양이온교환수지를 이용한 희토류원소의 분리와 분석에 관한 연구)

  • Lee, Jung Sook;Choi, Beom Suk
    • Analytical Science and Technology
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    • v.21 no.4
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    • pp.272-278
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    • 2008
  • Methods to separate 14 rare earth elements (REEs) and yttrium by the $AG^{(R)}$ 50W-X8 cation exchange resin, and to determine REEs by inductively coupled plasma atomic emission spectrophotometry (ICP-AES) were described. Ion exchange capacities of REEs on the resin were so high that the REEs were quantitatively ion exchanged under the flow rate of 0.3~1.0 mL/min at pH 1~6. The breakthrough capacity curve of the REEs showed that ion exchange capacities of light REEs (Cerium group) were greater than that of the heavy REEs (Yttrium group). When $200{\mu}g$ of each REEs was ion exchanged on 100 mg of resin, most of the heavy REEs were quantitatively desorbed with 10 mL of 2.0 M of $HNO_3$, while most of the light REEs with 30 mL. The method was applied to the monazite sample. The REEs could be separated from matrix, since ion exchange capacities of matrix ions of Ca, Ti, Mg, Mn were much lower than that of the REEs. However the relative standard deviations of the analytical results by the present method were not improved, as high as 1~5%.

전주-완주지역내 지표수와 지하수에서의 희토류원소 분포도의 시간적-공간적 변화: 지표수-지하수 순환게 해석을 위한 희토류원소의 지구화학적 응용

  • 이승구;최범규;유재영;염병우
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.102-105
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    • 2004
  • 희토류원소를 이용하여 전주-완주지역에서의 지표수와 지하수의 연계성을 밝혀내기 위해 8개 지역을 선정한 후, 기반암시료와 더불어 2002년 4월, 2003년 6월, 2003년 8월 그리고 2003년 11월의 4차례에 걸쳐 현장분석과 더불어 지표수와 지하수시료를 채취하였다. PAAS(Post Archean Australian Shale)로 규격화한 희토류원소분포도에 의하면, 갈수기인 2002년 4월과 2003년 11월의 지표수와 지하수는 대체적으로 중희토류가 부화되었고, 아울러 강한 Eu의 정(+)의 이상과 Ce의 부(-)의 이상이 관찰된다. 그러나 갈수기가 끝난 2003년 6월과 장마가 끝난 직후인 2003년 8월의 시료에서는 대부분의 지표수와 지하수 시료가 Eu의 강한 부(-)의 이상을 보여준다. 그리고 일부 시료에서는 Ce의 부(-)의 이상도 관찰되었다. 이와 같은 희토류원소 분포 및 Ce과 Eu의 변화는 산화-환원작용의 영향을 받은 산화수(즉 Ce$^{3+}$ 와 Ce$^{4+}$ , Eu$^{2+}$와 Eu$^{3+}$ )의 변화에 의한 것으로 해석할 수가 있다. 뿐만 아니라, 본 연구결과에 의하면, 전주-완주 지역에서의 지표수와 지하수는 매우 밀접한 연관성을 갖고 있으며, 그 순환속도 또한 비교적 빠른 편으로 나타났다. 그리고 본 연구결과, 희토류원소는 지표수와 지하수의 연계성을 밝혀내는 데 있으며 매우 유용한 지시자임을 확인하였다.

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The Separation and Determination of Rare Earth Elements by Ion-Association Chromatography (희토류 원소의 분리 및 정량을 위한 이온회합 크로마토그래피)

  • Lee, Seung Hwa;Lee, Cheol;Jeong, Koo Soon
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.34 no.1
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    • pp.69-75
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    • 1990
  • An ion-association chromatography was applied for the separation and determination of individual rare earth elements (REE) contained in mineral monazite. Prior to the determination, the group separation of REE was achieved by a cation exchange column of Dowex 5OW-X8 resin. The quantitative recovery of REE by the resin column, free from coexisting elements in monazite, was confirmed with radioactive tracers as well as with ICP-MS. Individual REE at ppm level was separated on reversed-phase column ($\mu$-Bondapak $C_{18}$) using gradient elution from 0.05 to 0.3 M $\alpha$-hydroxyisobutyric acid at pH 4.6. The individual REE was detected at 546 nm following post-column reaction with PAR (4-(2-pyridylazo)-resorcinol monosodium salt).

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Study on the Ion Exchange Mechanisms of Rare Earth Elements in Several Elution Types (II) (희토류원소의 여러 가지 용리형태의 이온교환 메카니즘에 관한 연구 (II))

  • Ki-Won Cha;Sung Wook Hong
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.35 no.5
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    • pp.553-559
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    • 1991
  • The elution characteristics of rare earth elements in $NH^{4+}$ form cation exchange resin had been investigated. Elution were performed varing the loading amount, column diameter, column length and eluent pH. Analysing the chemical species contained in each effluent, elution mechanisms of rare earth elements and the separation of rare earth elements in monazite could be understood. The resolution values of adjacent rare earth elements were improved increasing rare earths adsorption amount wfith the same column within it's exchange capacity. With $NH^{4+}$ resin form, column length does not affect on the resolution values and retention time of rare earth elements and the rare earth-EDTA complex were not adsorbed on $NH^{4+}$ resin form. pH of eluent affected on the reactivities between rare earth elements and EDTA. Decreasing eluent pH, resolution values of adjacent rare earth elements were increased while increasing elution time.

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지표수와 지하수에서의 희토류원소 분포도의 시간적-공간적 변화의 지구화학적 의의: Eu 이상의 변화에 대한 분석화학적/지구화학적 고찰

  • Lee Seung-Gu;Choi Beom-Gyu;Yu Jae-Yeong;Yeom Byeong-U;Kim Yong-Je
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2006.04a
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    • pp.266-269
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    • 2006
  • 지하수, 해수 혹은 지표수의 희토류원소의 분포도에 있어서 Eu과 Ce은 산화수의 변화에 따라 다른 희토류원소로터 벗어나게 되고, 이로이해 Eu과 Ce의 이상이 발생된다. 지표수와 지하수의 연계성을 밝혀내기 위해 희토류원소를 이용하여 전주-완주지역에서의 지표수와 지하수시료를 2002년부터 2004년까지 6차례에 걸쳐 채취하였다. 이중 2003년 8월까지의 시료는 2개기관에서 각각 희토류원소 함량을 측정하였다. 또한 대수층 구성암석과의 상관성을 밝혀내기 위해 동일한 지역에서 코어시료를 채취하였다. PAAS(Post Archean Australian Shale)로 규격화한 희토류 원소분포도에 의하면, 갈수기인 2002년 4월과 2003년 11월의 지표수와 지하수는 대체적으로 중희토류가 부화되었고, 아울러 강한 Eu의 정(+)의 이상과 Ce의 부(-)의 이상을 보여주었다. 그러나 갈수기가 끝난 2003년 6월과 장마가 끝난 직후인 2003년 8월의 시료에서는 대부분의 지표수와 지하수 시료가 Eu의 강한 부(-)의 이상을 보여주었다. 그리고 일부 시료에서는 Ce의 부(-)의 이상도 관찰되었다. 이와 같은 Ce과 Eu의 변화는 산화-환원작용의 영향을 받은 산화수(즉 Ce3+와 Ce4+, Eu2+와 Eu3+)의 변화에 의한 것으로 해석할 수가 있다. 뿐만 아니라, 본 연구결과에 의하면, 전주-완주 지역에서의 지표수와 지하수는 매우 밀접한 연관성을 갖고 있으며, 그 순환속도 또한 비교적 빠른 편으로 나타났다. 그리고 본 연구결과, 희토류원소는 지표수와 지하수의 연계성을 밝혀내는 데 있으며 매우 유용한 지시자임을 확인하였다.

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동위원소희석법과 열이온화 질량분석기에 의한 화강암질 대수층내 지하수의 희토류원소 분포도 및 그 의의

  • 이승구;김건한;김용제;성낙훈;아키마사마스다
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.59-62
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    • 2003
  • 동위원소희석법에 의한 열이온화 질량분석법 (ID-TIMS)을 이용하여 지하수내 희토류원소의 함량을 측정하였다. 희토류원소의 분리에는 철공침법과 양이온교환수지에 의한 컬름분리법을 이용하였다. 경희토류(La-Eu)와 Gd, Dy, Er의 경우 수-수십 ppt의 수준에서 1%이내의 오차범위를 측정되어졌으며, 중희토류 중 Yb와 Lu은 정확도가 다소 떨어진 10% 전후에서 측정되었다. 지하수내 함량을 운석으로 규격화한 결과, 경희토류가 부화되었고 중희토류는 결핍되었으며 Eu의 이상은 거의 존재하지 않는다. 특히 경희토류에서는 M-type의 테트라드효과, 중희토류에서는 W-type의 테트라드효과가 관찰되었다. 이는 희토류원소의 수화수와 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다.

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한강 수계에서의 희토류원소 분포도의 유역별/계절별 분포도 변화

  • Lee Seung-Gu;Lee Gwang-Sik;Lee Dong-Ho;Kim Yong-Je
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2006.04a
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    • pp.263-265
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    • 2006
  • 희토류원소 분포도를 이용하여 하천본류의 화학조성에 미치는 각 지류 및 주변 암석들의 영향을 조사하기 위해 한강본류, 남한강, 북한강의 상류 및 하류에서 하천수를 계절별로 채취하여 분석하였다. 한강수내 희토류원소 자료를 PAAS (Post Archean Australian Shale)로 규격화한 분포도 특성은 다음과 같이 요약된다. 첫째, 한강의 모든 물시료는 Eu의 정(+)의 이상과 Ce의 부(-)의 이상을 갖고 있다. 둘째 절대농도에 있어서 하기에 채취된 모든 한강 시료는 다른 절기의 시료들보다. 함량이 높다. 셋째로 전반적으로 중희토류(HREE)가 경희토류(LREE)보다. 부화되어 있다. Eu의 이상을 가지고 비교해 볼 때, 한강 본류는 남한강쪽보다는 북한강쪽의 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났다. 본 연구결과, 하천의 본류에 보다. 많은 영향을 주는 지류를 판단함에 있어서 희토류원소의 분포도자 유용하게 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

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Study on the Elution Behaviors of Rare Earth Elements by Iminodiacetic acid (Iminodiacetic Acid 에 의한 희토류원소 용리현상에 관한 연구)

  • Ki Won Cha;Jong Hae Lee
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.29 no.2
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    • pp.183-190
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    • 1985
  • The elution behaviors of the rare earths was carried out in the iminodiacetic acid solution of various pH as eluent using ion exchange resin. The optimum eluent for the quantitative separation of $Eu^{3+},\;Pr^{3+},\;Ce^{3+}\;and\;La^{3+}$ were 0.0301M IMDA solution of pH 8.00 and 9.00 at 5cm column of the resin Dowex 50${\times}$8 (100-200 mesh). The elution order of the rare earth elements was in order of the atomic number of those elements. From the elution behavior of rare earth and u.v spectrum we found that the complexed rare earth species with IMDA changed according to pH of IMDA.

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Study on the Elution Behavior of Rare Earth Elements by Cation Exchange Resin (양이온 교환수지에 의한 희토류 원소의 용리현상에 관한 연구)

  • Ki-Won Cha;Sung-Wook Hong;Kyung-Hwan Kim
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.30 no.1
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    • pp.63-68
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    • 1986
  • Elution behavior of rare earth elements have been investigated with the EDTA solution as an eluent using cation exchange resin. Definite amount of the complexed rare earth ions at pH 8.4 is adsorbed through the cation exchanger containing cupric ion as a retaining ion and eluted with EDTA solution. The rare earth ions are eluted more rapidly in the above method than in the method in which uncomplexed rare earth ions are adsorbed on the cation exchange resin bed. In this method, the elution time and amount of eluent are saved but the resolution values also decreased a little. The elution order of complexed ion was determined in accordance with the stability constant of complexes with rare earth elements.

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