• 한국표면공학회지
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• 제51권5호
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• pp.325-331
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• 2018

Calcium carbonate($CaCO_3$) films were formed by an eco-friendly electro-chemical technique on steel substrates in synthesized distilled water solutions containing $NaHCO_3$, $CaCl_2$ and $MgCl_2$ with different ratio respectively. It was investigated to confirm the effect of $Mg^{2+}$ concentration by Scanning Electron Microscopy(SEM), Energy Dispersive x-ray Spectroscopy(EDS) and X-Ray Diffraction(XRD) respectively. From an experimental result, only calcite crystals were found in solution containing no $Mg^{2+}$. By increasing concentration of $Mg^{2+}$, deposition rate decreased and crystal structure was transformed form calcite to aragonite. In case of including $MgCl_2$ 300mM in synthesized solutions containing $NaHCO_3$, $CaCl_2$ 60mM, it was showed over the 90% of aragonite contents which have quite high deposition rate of aragonite. Also, it was confirmed that $Mg^{2+}$ acted as inhibitor on the films which made transforming from calcite to aragonite.

• 자원환경지질
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• 제49권5호
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• pp.335-347
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• 2016

정선 지역 고품위 석회석 광산인 강원, 충무 및 백운 광산을 대상으로 풍촌층 상부 층준의 대표적 탄산염암을 구분하고 각 유형의 전암 분석 및 VNIR-SWIR(visible near infrared-short wavelength infrared) 분광분석을 실시하여, 현장에서 고품위 석회석의 CaO 함량, 이질 불순물 및 백색도를 평가할 수 있는 분석법을 제시하였다. 동일 시료에서 분말 시료의 분광 반사도는 절단 시편에 비하여 매우 높은 분광 반사도를 보였고, 탄산염암의 분말 시료는 백색도와 분광 반사도가 0.99의 매우 높은 상관관계를 보이고 있다. 전암 분석에서 확인된 충무광산의 방해석과 백운석 분말 시료를 75:25, 50:50, 25:75 질량비로 혼합하여 각각 스펙트럼의 변화를 확인하고, 탄산염암의 CaO 함량과 흡수파장을 비교한 결과 0.98~0.99로 매우 높은 상관도를 보이고 있다. 탄산염암의 흡수파장과 화학조성은 2340 nm(55.86 wt.%)에서 2320 nm(29.71 wt.%)로 이는 $CO{_3}^{-2}$ 성분과 결합하고 있는 Ca 함량과 이를 치환하는 Mg 성분 함량의 차이에 따라 흡수 위치가 변화되는 것을 의미하며, 현장에서 분광분석을 통한 탄산염광물의 CaO 함량을 정량적으로 적용할 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권2호
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• pp.45-52
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• 2002

문경지역 온천은 칼슘-중탄산 온천으로 원수의 온도는 약 $28.5^{\circ}C$이다 원수는 EC(1,857 $\mu\textrm{s}$/cm), $HCO_3$ (1,250 mg/l), $SO_4$(147.60 mg/l), Mg(43.05 mg/l) . 그리고 Ca(279.43 mg/l)로 상당히 높은 값을 나타낸다. 원수에는 소량의 침전물이 형성되지만 보일러로 가열할 경우 많은 양의 침전물이 형성된다. 원수에서 침전되는 광물은 대부분 방해석이지만 보일러실에는 아라고나이트와 방해석이 동시에 정출된다. 온천수 내의 화학종은 $CO_3$는 대부분 $HCO_3^{-}$ 이지만 상당 부분이 $H_2$$CO_3$로, $SO_4$는 $SO_4^{2-}$ , Mg는 $Mg^{2+}$ Ca는$ Ca^{2+}$ 로 존재한다. 전체적으로 볼 때 대부분의 성분에서 $CO_3$를 포함한 화학종이 존재하는 것을 볼 수 있다. 포화지수를 근거로 침전 가능한 광물은 다이아스포어, 보에마이트, 깁사이트, 아라고나이트, 방해석, 능철석 등이지만 X-선회절 분석결과 침전물은 아라고나이트, 방해석, 철수산화물로 구성되어 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권5호
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• pp.1-6
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• 2013

This study was performed to develop a method for quantitative analysis obtaining the amount of calcium carbonate minerals formed when Ca salts biomimetically reacted with carbon dioxide. There were two methods compared; 1) volumetric calcimeter method that determining the amount of released carbon dioxide after calcium carbonate minerals were acidified by 4N HCl and 2) Thermogravimetry-Differential Thermal Analysis (TG-DTA) adopting differential decomposition temperature breaking-up the structural link within calcium carbonate minerals. The comparisons were made by batch experiment (i.e., biocalcification process) along with control (i.e., nominal concentration of $CaCO_3$ prepared). For the control, TG-DTA took a minor root mean square deviation (RMSD) of 1.1~5.9 mg, whereas volumetric calcimeter exposed a greater RMSD of 28.3 mg. For the biocalcification, the amount of $CaCO_3$ was more precisely obtained for TG-DTA rather than that of volumetric calcimeter. It was decided that TG-DTA was more successfully used for quantitative analysis to observe the amount of calcium carbonate minerals derived from biocalcification.

• 광물과 암석
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• 제36권3호
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• pp.167-183
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• 2023

장군 연-아연 광상은 망간 광체, 연-아연 광체 및 철 광체로 구성된다. 이 망간 광체는 생성환경 및 광물 조합을 토대로 탄산망간 광체와 산화망간 광체로 구성된다. 이 광상 지질은 선캠브리아기의 원남층, 율리층군, 캠브리안기내지 오도비스기의 장산규암층, 두음리층, 장군석회암층, 석탄기내지 이엽기의 동수곡층, 재산층, 쥐라기의 동화지층 및 이들을 관입한 중생대의 춘양화강암류로 구성된다. 이 탄산망간 광체는 고생대 캠브리안기내지 오도비스기의 장군석회암층에 연-아연 열수용액과 반응에 의해 형성된 열수교대형 광체이다. 이 열수교대형 광체의 연-아연 광화작용과 관련된 모암변질작용은 주로 능망간석화작용과 일부 돌로마이트화작용, 황철석화작용, 견운모화작용 및 녹니석화작용 등이 관찰된다. 정출순서에 따른 모암변질작용 시 형성된 탄산염 광물은 Ca-돌로마이트(Co형, 모암) → 철백운석과 Ferroan 철백운석(C1형, 초기) → 철백운석(C2형) → 시데로플레사이트(C3형) → 시데로플레사이트 및 피스토메사이트(C4형, 후기)가 형성되어 Fe와 Mn 원소들이 부화되는 방향으로 진행되었다. 따라서 정출순서에 따른 모암변질작용 시 형성된 모암인 돌로마이트질 대리암(Mg, Ca 기원)과 연-아연 열수용액(Fe, Mn 기원)과 원소들의 치환관계를 살펴보면 다음과 같다. 1)초기 백운석 및 Ferroan 철백운석(C1형)은 Fe ↔ Mn 및 Mn ↔ Mg, Ca, Fe 원소들간 치환에 의해 형성, 2)철백운석(C2형)은 Fe ↔ Mn, Mn ↔ Mg, Ca 및 Mg ↔ Ca 원소들간 치환에 의해 형성, 3)시데로플레사이트(C3형)은 Fe ↔ Mn, Fe ↔ Ca 및 Mn ↔ Mg, Ca 원소들간 치환에 의해 형성과 4)후기 시데로플레사이트와 피스토메사이트(C4형)은 Fe ↔ Mg, Fe ↔ Mn 및 Mn ↔ Mg, Ca 원소들간 치환에 의해 형성되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권6호
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• pp.334-339
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• 2005

인산 제조공정에서 생산되는 부산물인 인산석고는 시설재배지 토양 pH의 조정과 칼슘을 포함한 여러가지 필수 무기영양원소를 공급하는 면에서 토양 개량제나 양분급원의 일종으로 그 효과를 발휘할 수 있을 것이다. 인산석고를 참외에 시용한 결과, 초기 생육 상황을 기준으로 판단해 볼 때 고토석회 처리구와 비교하여 우선 가시적으로 매우 현저한 생육 촉진 효과를 보였으며, 두 차례의 생육 조사 결과에서도 이러한 효과가 입증되었다. 토양 산성화, 염류장해, 유해금속 문제 등 인산석고가 유발할 수 있는 것으로 우려한 문제는 참외 재배 하우스 토양에서 나타나지 않았으며 작물생육에 관련된 부작용 또한 발생하지 않았다. 현재까지 나타난 참외에 대한 인산석고의 효과는 Ca의 원활한 공급 외 다른 원인은 아직 구명하기 어려우나, 적절한 시용 수준에서의 인산석고의 농업적 재활용은 충분히 부작용 없이 가능한 것으로 판단되었으며, Ca 공급 측면과 시설재배지 토양에서 pH를 과도하게 증가시키는 석회를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권12호
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• pp.889-892
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• 2004

Acicular type aragonite precipitated calcium carbonate was synthesized by carbonation reaction of $Ca(OH)_2$ slurry and $CO_2$ gas. As increasing the initial concentration of $Mg^{2+}$ ion, calcite crystal phase substantially decreased while that of aragonite crystal phase increased. According to XRD and EDS analysis, it was found that the addition of $MgCl_2$ induced the $Mg^{2+}$ ion to substitute in $Ca^{2+}$ ion site of calcite lattice then the unstabled calcite structure be resolved, consequently the growth of calcite structure is interrupted while the growth of aragonite structure is expedited.

• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.47-56
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• 2008

본 연구에서는 달천 폐광산 지역 내 25개 지점에서 현장수질(pH, Eh)을 측정되었고, 41개 지점에서 지하수를 채수하여 주이온 성분을 분석되었다. pH와 Eh성분은 모두 사문암 지역에서 가장 높았으며, pH는 약알칼리성에서 중성의 범위로 나타났다. 연구지역 내 지하수는 탄산염암과의 반응에 의한 산화 환원 환경이 지배적이었으며, 다른 암종에 의한 영향은 매우 적은 것으로 나타났다. 연구지역의 지하수 중 양이온은 $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$, 음이온은 $SO_4^{2-}$ 성분이 높게 나타났다. 이는 탄산염암과 사문암, 유비철석과 황철석에 함유된 황 성분이 지하수에 다량 용해되었기 때문이다. 지하수내 이온성분 사이의 상관계수는 광미적재지에서 $Ca^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.95, $Ca^{2+}$와 $Mg^{2+}$ 성분이 0.86, $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.85로서 높게 나타났다. 또한 기반암 지하수에서는 $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.86, $Ca^{2+}$와 $SO_4^{2-}$ 성분이 0.68 정도로 나타났다. 양이온 중 $Ca^{2+}$ 성분이 광미적재지에서 $46.85\sim323.58mg/L$, 기반암에서 $3.18{\sim}207.20mg/L$로서 가장 넓은 농도 범위를 나타내었으며, 음이온 중 $SO_4^{2-}$ 성분이 광미적재지에서 $21.54{\sim}1673.17mg/L$, 기반암은 $2.04{\sim}1024.64mg/L$로 가장 넓은 농도 범위를 나타내었다. 대수층 매질 종류에 따른 파이퍼 다이아그램 분석 결과, 광미적재지는 Ca-$SO_4$형, 사문암 지역은 Mg-$SO_4$형과 Mg-$HCO_3$형, 탄산염암 지역은 Ca-$HCO_3$형, 혼펠스 지역은 Na-K형과 $CO_3+HCO_3$형이 우세한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 달천 폐광산 지역의 광미적재지에서 $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$ 및 $SO_4^{2-}$ 성분이 지하수에 다량 용해되어 지하수의 주 흐름 방향에 위치한 기반암 지하수에 유입되었음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권1호
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• pp.35-40
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• 1991

유기물(볏짚)의 병용과 부숙이 탄산석회에 의한 갯흙의 제염에주는 영향을 밝히기 위하여 컬럼시험을 한 결과는 아래와 같다. 1. 볏짚과 탄산석회를 미리 시용하여 부숙시켰을 경우는 투수속도가 빨라졌으나 석고처리에는 미치지 못했으며, 제염(Na) 효과는 $CaCO_3$단용 또는 $CaCO_3$+볏짚분(미부숙)을 따르지 못하였다. 부식된 볏짚에 흡착되어 제염이 늦어진 것으로 판단되었다. 2. Na와 Mg를 치환 침출하기에 충분하지 못한(1/3) $CaCO_4$를 시용했을 경우와 $CaCO_3$만을 시용했을 경우는 표층에 Mg를 집적시키고 그 직하층에서 Mg 를 용탈하여 아랫층에 집적시켰으니, 볏짚분이 병용된 처리에서는 이런 용탈현상없이 물리세탈만이 일어났다. 3. $Na^+$의 제염은 세탈용액의 염농도와 비례하는 것으로 보여서, 상충토가 세탈되여 하충토양용액의 염농도가 높아졌을 경우는 염농도가 높아진 층에서 $Na^+$의 치환제거가 많다. 이 말은 염류의 공급원이 세탈되면 표층토의 Na제염이 부진하다는 것을 의미한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권2호
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• pp.7-15
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• 2014

This study was conducted to understand the chemical characteristics of groundwater in carbonate areas of Korea. In this study, data on pH, electric conductivity (EC), $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$, $K^+$, $Cl^-$, $SO_4{^{2-}}$, and $HCO_3{^-}$ were collected from 97 wells which were installed in various carbonate rock regions of Korea. The pH values ranged from 5.7 to 9.9, and the average value was 7.3. The concentration range showed differences between the maximum value of $HCO_3{^-}$ and the medium to minimum values of $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$, $Cl^-$, $SO_4{^{2-}}$, and $K^+$ in the study area. The average value of EC was $374{\mu}S/cm$, higher than in granite and gneiss areas, where the value is $176{\mu}S/cm$. Most of the groundwater was type $Ca-HCO_3$, and some was type $Mg-HCO_3$. The relationship between $Ca^{2+}$, $Cl^-$, and $HCO_3{^-}$, respectively, and EC showed relatively significant positive correlations compared to the other dissolved components. However, the determination coefficients for $Mg^{2+}$, $Na^+$, $SO_4{^{2-}}$, and $K^+$ were very low less than 0.2. These results indicate that the source of $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ is relatively simple (carbonate dissolution) compared to other sources. The sources of $Na^+$, $K^+$, $Cl^-$, $SO_4{^{2-}}$, and $HCO_3{^-}$ might be not only water-rock interactions, but also irrigation return flow, because many groundwater wells had been developed for irrigation purposes. Subsequently, the influence of agriculture on groundwater chemistry was evaluated using a cumulative plot of $SO_4{^{2-}}$. The threshold value of $SO_4{^{2-}}$ calculated from the cumulative frequency curve was 29.2 mg/L. Therefore, 12.4% of all the groundwater wells were affected by agricultural activity.