• 한국토양비료학회지
• /
• 제50권6호
• /
• pp.653-662
• /
• 2017

Copper(II) acetate spectrophotometry method (CASM) was used for the rapid and convenient determination of cation exchange capacity (CEC) in soils. This method is composed of a single-step exchange reaction that adsorbs copper and is measured through spectrophotometry. The CEC of 16 Korean soils were measured using 1M ammonium acetate method (AAM) and the CASM. The CEC values determined by CASM and AAM were not significantly different, and were highly correlated ($r=0.966^{**}$). Due to the convenience, cost effectiveness, and time saving analysis of CASM, this method is recommended for most soil laboratories to measure CEC in Korean soils. However, CASM may not be applicable for soils that have a much higher CEC (greater than $20cmol_c\;kg^{-1}$).

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제9권2호
• /
• pp.75-81
• /
• 1977

원자력 발전소에서 나오는 방사성 핵종이 clay 속에 고정되는 반응기구를 분석하기 위해서 clay의 양이온 교환능을 Sawhney 방법으로 측정했다. Clinoptilolite, vermiculite 및 sodalite들의 PH dependent CEC를 측정한 결과 총 양이온 교환능의 약 70% 정도가 영구 고정되어진다고 생각되는 neutral salt CEC에 의해 일어나고 나머지는 가역과정인 clay 속의 유기물질과 다른 급속(Al, Mg)의 치환에 의해서 일어난다는 결론을 얻었으며, pH 9 이상에서 clay에 의한 방사성 핵종의 제거는 이온 교환 기구에 의한 고정보다 오히려 중금속 이온의 침전에 의해서 더 많이 일어난다는 것도 밝혀냈다. 그리고 연속 치환에 의해서 처리된 Na-clay는 방사성 핵종제거에 상당히 향상된 제거 효율을 나타내고 있다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제59권5호
• /
• pp.41-49
• /
• 2017

This study was aimed to investigate the influence of cation exchange capacity (CEC) and application amounts of zeolite on the stabilization of heavy metals (As, Ni, Pb, and Zn) in upland soils. The upland soils were sampled from field near mines located in Gyeonggi Province. The CEC of zeolite was treated at three different levels, ie, low, medium, and high, while zeolite was amended with soils at the ratio of 0.1 % and 0.5 % as to soil weight. A sequential extraction was performed for the soil sampled at 1, 2 4, and 8 week after zeolite was added to the soil. The concentrations of Pb and Zn appeared to be high in the sampled soils. The mobility of heavy metals obtained from sequential experiments was as follows: Pb > Zn > Ni >As. Addition of zeolite to contaminated soils effectively reduced exchangeable and carbonate fractions but increased organic and residual fraction, indicating that zeolite is effective for immobilizing heavy metals in soils. The influence of incubation time on the metal stabilization was rather pronounced as compared to the application amount and CEC of zeolite.

• 폴리머
• /
• 제27권1호
• /
• pp.75-83
• /
• 2003

다이시아네이트-점토 나노복합재료(dicyantate-clay nanocomposite)를 개질제의 종류와 cation exchange capacity (CEC)의 차이에 따라 용융 in-situ법에 의하여 제조하였고 이들의 물성과 분산을 측정하였다. 다양한 층간 삽입물을 함유하여 다양한 층간거리와 적층밀도를 갖는 montmorillonite (MMT)에 따라 다양한 구조의 나노복합재가 제조되었다. 사용된 다이시아네이트와 점토는 각각의 친화성에 따라 실리케이트 내부로의 삽입정도가 달라졌다. 다이시아네이트-점토 나노복합재료의 분산은 CEC와 개질제의 지방족 사슬길이에 의존하였으며 더 낮은 CEC를 가지고 지방족 사슬의 길이가 짧은 것이 좀 더 분산된 구조를 가지는 것으로 측정되었다. 또한 사용된 개질제에 고분자와의 반응성이 부여되면 층간 삽입이 더욱 용이한 것으로 나타났다. 다이시아네이트 나노복합재료의 전단탄성율은 반응성을 가지며 박리된 구조를 가지는 경우에 더 향상된 물성을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.38-43
• /
• 2002

A series of tests were performed to investigate the effects of pH and contamination level on cation exchange capacity and zeta potential in kaolinite loaded with lead. Test results show that cation exchange capacity of kaolinite is found to be in the range from 4 to 20meq/100g and it increased with increasing pH up to the converged number about 20meq/100g over pH 8. And then CEC has a tendency to reduce and converge to zero with increasing the concentration of Pb in the kaolinite surface. Moreover, zeta potential of kaolinite contaminated with lead is found to be in the range from -10 to 5mV, and zero point of charge is measured at about pH 3.5. Zeta potential of kaolinite contaminated with lead decreases with increasing pH values and decreasing Pb concentration of kaolinite.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권2호
• /
• pp.51-58
• /
• 2017

본 연구에서는 오염퇴적물의 원위치 피복을 위한 소재의 적용성 평가를 위해 양이온교환용량이 다른 제올라이트의 중금속 흡착특성을 평가하였다. 실험을 위해 양이온교환용량이 높은 제올라이트(HCzeo, 163.74 cmol/kg), 중간 값의 양이온교환용량의 제올라이트(MCzeo, 127.20 cmol/kg), 양이온교환용량이 낮은 제올라이트(LCzeo, 70.62 cmol/kg)를 사용하였다. 비표면적을 측정한 결과 HCzeo ($59.43m^2/g$) > MCzeo ($52.10m^2/g$) > LCzeo ($10.12m^2/g$)순으로 높은 결과를 나타내었다. 광물학적 조성 분석을 위해 XRD 측정결과 LCzeo는 quartz와 albite로 구성되었고 MCzeo와 HCzeo의 구성광물은 quartz, albite와 더불어 clinoptilolite, heulandite, mordenite도 측정되었다. HCzeo, MCzeo, LCzeo를 이용한 Cd, Cu, Ni, Zn의 동역학적 흡착실험 결과 실험 6시간대에 흡착 평형에 도달하였다. 평형흡착실험 결과 Cd과 Zn의 흡착은 제올라이트의 양이온교환용량에 따라 증가하였지만 Cu와 Ni의 흡착은 양이온교환용량에 따라 증가하는 경향을 보이지 않았다. 이에 따라 오염퇴적물의 원위치 피복적용에 있어 Cd과 Zn으로 오염된 지역은 양이온교환용량이 높은 제올라이트의 피복적용이 효과적이지만 Cu와 Ni로 오염된 지역의 경우 가격이 저렴한 양이온교환용량이 낮은 제올라이트를 적용하여도 무방할 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제43권1호
• /
• pp.18-24
• /
• 2000

A one-dimensional transport of displacing monovalent ion, $A^+$, and a trivalent ion being displaced, $B^{3+}^ in a porous exchange system such as soil was approximated using the Crank-Nicolson implicit finite difference technique and the Thomas algorithm in tandem. The variations in the concentration profile were investigated by varying the ion-exchange equilibrium constant (k) of ion-exchange reactions, the influent concentrations, and the cation exchange capacity (CEC) of the exchanger, under constant flux condition of pore water and dispersion coefficient. A higher value of k resulted in a greater removal of the native ion, behind the sharper advancing front of displacing ion, while the magnitude of the penetration distance of $A^+$ was not great. As the CEC increased, the equivalent fraction of $B^{3+}^ initially in the soil was greater, thus indicating that a higher CEC adsorbed trivalent cations preferentially over monovalent ions. Mass balance error from simulation results was less than 1%, indicating this model accounted for instantaneous charge balance fairly well.

• 한국광물학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.329-344
• /
• 2002

국내산 벤토나이트들의 광물조성 및 특징과 양이온 교환특성과의 연계성을 규명하기 위해서, 정제나 분리 과정 없이 원광 단위로 XRD 정량분석, 화학적 용출실험, pH 및 양이온 교환능력 (CEC) 측정 등을 시행하였다. 리트벨트법에 의한 XRD 정량분석 결과, 국내산 벤토나이트들은 몬모릴로나이트(30～75 wt%) 외에 주요 불순물로서 제올라이트, 단백석, 장석류가 대개 25 wt% 이상 함유하는 것으로 밝혀졌다. 클리놉틸로라이트-휼란다이트 계열의 조성을 이루는 것으로 감정된 이 제올라이트들은 제올라이트질 벤토나이트의 양이온 교환특성에 심대한 영향을 미친다. 클리놉틸로라이트는 상대적으로 규질이며 밝은 색을 띠는 벤토나이트에서 흔히 볼 수 있고 단백석과 밀접한 공생관계를 이루며 산출되는 것이 특징이다. 대부분 Ca이 주된 교환성 양이온을 이루지만, 일부 제올라이트질 벤토나이트에서는 알칼리 이온의 함유도가 매우 높게 나타나기도 한다. 메칠렌블루법에 의해 측정된 CEC 값은 다소 산포되기는 하지만 몬모릴로나이트의 함량과 대체로 정비례하는 관계를 보이고 상대적으로 낮은 수준을 보인다. 이에 비해서 암모늄아세테이트법에 의해서 측정된 ‘Total CEC’ 값은 비교적 높은 수준(50～l15meq/100 g)을 보인다 이 같은 CEC 값의 차이는 특히 제올라이트질 벤토나이트에서 보다 크게 나타나고, 이는 제올라이트에 의한 CEC 증대효과로 간주된다. 단백석이나 장석류들은 벤토나이트의 양이온 치환능력에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타난다. 벤토나이트 현탁액의 pH는 교환성 양이온들 중에서 알칼리 성분 함유도, 특히 Na의 함유수준이 증가됨에 따라 pH=9.3에 이를 정도로 증대되는 경향을 보인다. 그렇지만 경우에 따라서는 소위 ‘산성백토’로 취급될 수 있을 정도로 낮은 pH(5～6) 값을 갖는 벤토나이트들도 있다. 이는 일부 국내산 벤토나이트들이 몬모릴로나이트의 층간 양이온으로서 $H^{＋}$ 을 일부 함유하고 있기 때문인 것으로 여겨진다. 궁극적으로 이 연구결과는 벤토나이트의 품위 산정에는 XRD 정량분석법이 적용되는 것이 합리적이고 CEC와 관련된 품질 특성은 전적으로 ‘Total CEC’ 개념에 의거하여 평가되어야 한다는 것을 시사한다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제11권1호
• /
• pp.32-36
• /
• 2002

이 연구는 돈분, 석고와 석탄화를 혼합물을 퇴비화한 것이다. 실험에 사용한 A 시료(PM : SD = 6 : 4)와 C 시료(PM : SD : GS : CFA = 6 : 2 : 1 : 1)를 사용하여 퇴비화 실험결과 A, C 시료의 초기 수분함량은 64, 50%이었고 온도, pH에서도 A시료와 비교했을 때 큰 차이는 없었으나 A,C 시료의 최종 TOC는 약 5550, 2900 mg/kg 이었다. 양이온 교환능은 A, C시료와는 크게 차이는 없었으나 CEC값으로 보아 숙성에 더 많은 시간이 필요할 것으로 생각된다. 그러나 석고와 석탄회 첨가는 돈분 퇴비화 과정에서 첨가제로서의 역할이 있음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.337-342
• /
• 1984

사질토(砂質土)의 염기치환용량(鹽基置換容量)에 대한 유기물(有機物)과 점토(粘土)의 상대기여도(相對寄與度)를 측정(測定)하기 위하여 19개 토양통(土壤統)의 단위(單位) 위치별(位置別) 대표단면(代表斷面)(224)의 자료(資料)를 가지고 단순회귀(單純回歸)와 중선회귀(重線回歸)를 통계처리(統計處理)하였다. 1. 우리나라 사질토(砂質土)의 염기치환용량(鹽基置換容量), 유기물(有機物) 및 점토(粘土)의 평균함량(平均含量)은 각각 4.2meq/100g, 0.74 그리고 5.6%이었다. 2. 염기치환용량일유기물(鹽基置換容量一有機物) 그리고 염기치환용량일점토(鹽基置換容量一粘土) 사이의 상관(相關)은 고도의 유의성(有意性)을 나타내었다. 3. 염기치환용량(鹽基置換容量) 추정시(推定時) 유기물(有機物) 1gr은 표토(表土)와 심토(深土)에서 각각 0.55와 1.35meq, 점토(粘土)는 0.25 및 0.23meq만큼 기여(寄與)하였다. 4. 염기치환용량(鹽基置換容量)을 추정(推定)할 때 점토(粘土)는 표토(表土)와 전층(全層)에서 유기물(有機物)보다 각각 1.53 및 1.23배 중요(重要)하였으며 심토(深土)의 경우 거의 비슷한 경향(傾向)을 보였다.