• 제목/요약/키워드: Fe(III)/Fe(II)

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합성된 탄산염 및 황산염 그린 러스트의 형성 메커니즘과 이화학적 특성 규명 (Characterization of Synthesized Carbonate and Sulfate Green Rusts: Formation Mechanisms and Physicochemical Properties)

  • 이선용;최수연;장봉수;이영재
    • 광물과 암석
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    • 제35권2호
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    • pp.111-123
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    • 2022
  • 본 연구는 자연계에서 가장 흔하게 관찰되는 두 그린 러스트(green rust) 광물인 carbonate green rust (CGR)과 sulfate green rust (SGR)을 공침법(co-precipitation)을 통해 각각 합성하고, 이들의 형성 메커니즘 및 이화학적 특성들을 체계적으로 규명하였다. X-선 회절(XRD) 분석 및 리트벨트 정련 수행 결과, 본 합성 조건에서 이차광물상 없이 이중층수산화물로서 CGR과 SGR이 합성됨을 확인하였다. 또한, 각각의 구조 파라미터는 CGR의 경우 a(=b)축 = 3.17 Å, c축 = 22.52 Å이고, SGR의 경우 a(=b)축 = 5.50 Å, c축 = 10.97 Å이며, 이들의 미결정 크기는 각각 (003)면 기준 57.8 nm와 (001)면 기준 40.1 nm로 밝혀졌다. 주사전자현미경/에너지 분산형 분광분석(SEM/EDS) 결과, CGR과 SGR은 모두 육각 판상의 전형적인 이중층수산화물 결정 형상을 보이지만 탄소(C)와 황(S)의 함량은 서로 다르게 나타났다. 퓨리에 변환 적외선(FT-IR) 분광 분석결과, 탄산염(CO32-)와 황산염(SO42-) 이온들이 각각 CGR과 SGR의 층간 음이온으로 밝혀졌고, 이는 XRD를 활용한 광물상 동정 결과와 잘 일치한다. 철 용액으로의 수산화이온(OH-) 주입 시간에 따른 혼합 용액의 pH와 Eh, 그리고 잔류 철 농도의 비율(Fe(II):Fe(III)) 측정 결과, 시간에 따른 차이는 있지만 두 green rusts 모두 1단계 전구체 형성, 2단계 중간 생성물로의 상변환, 그리고 3단계 green rust로의 상변환과 에이징에 의한 결정성장으로 이어지는 결정 형성 메커니즘을 보이는 것으로 판단된다. 본 연구는 공침법을 통해 CGR과 SGR을 안정적으로 합성하고 이들의 형성 메커니즘과 이화학적 특성을 규명함으로써, green rust를 활용한 응용 연구 및 산업 활용에 원천 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.

Cation Exchange Capacities, Swelling, and Solubility of Clay Minerals in Acidic Solutions : A Literature Review

  • Park, Won Choon
    • 자원환경지질
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    • 제12권1호
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    • pp.41-49
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    • 1979
  • 본문은 광물학 및 습식야금법의 관점에서, 산성용액내의 점토 광물의 물리적 특성과 화학적 특성을 문헌에 의해 검토한 것이다. 점토광물의 몇가지 중요한 특성은 이들이 산성용액내에서 양이온을 교환하고 흡수팽창하며, 이질광물로 분해(incongruent dissolution)하는 능력을 갖는다는 것이다. 여러 점토광물들은 양이온 교환과정으로 금속 이온들을 용액으로부터 흡착할 수 있다. 일반적으로 이들의 양이온 교환능력은 다음 순서로 증가된다. 즉, kaolinite, halloysite, illite, vermiculite, montmorillonite 산성용액내에서는 점토광물들에 의하여 동과 같은 양이온 흡착은 수소와 알미늄에 의해 크게 방해를 받으므로, 우라늄 및 동 등의 금속을 회수하는데는 점토광물이 중용한 요소가 되지 않는다. 그러나, 염기성용액에서는 양이온 흡착(uptake)이 중요하다. 흡수 팽창성은 낮은 pH에서 최소가 된다. 이는 격자 파괴에 기인할 가능성이 많다. 흡수 팽창은 montmorillonite형 점토에서 조절이 되는데 그것은 내부층의 Na 이온이 리튬 과/또는 수산화된 알미늄 이온과 교환을 하기 때문이다. 점토광물에 대한 산의 효과는 다음과 같다. i) 면적 및 다공성이 증가됨에 따라 보다 작은 판상의 집합체로 분리됨 ii) 점토-산 반응은 다음 순서로 일어난다. (ㄱ) 내부층 양이온들의 $H^+$ 치환 (ㄴ) Al, Fe, Mg 등의 팔면체 양이온의 이동. (ㄷ) 사면체 Al 이온들의 이동. 산의 공격반응(attack)은 점토 입자의 가장자리에서부터 시작되어 내부로 계속되며, 수화된 규소겔을 가장 자리에 남긴다. iii) (ㄴ)과 (ㄷ)의 반응속도는 위-일급($pseudo-1^{st}$ order)이며, 이는 산의 농도에 비례한다. 그리고 그 속도는 온도 매 $10^{\circ}C$ 증가에 따라 배가된다. 산에 의한 동이나 우라늄을 제자리에서 용해시키는 경우 고찰할 문제는 다음과 같다. i) 1년 혹은 그 이상의 오랜 작용으로 산의 반응을 받은 점토광물은 규소겔을 남길 것이다. 그런데 이 겔이 용해(leaching)작용을 받고 있는 유용 광물 표면을 덮게 되면 용해에 의한 회수 속도는 실질적으로 감소된다. ii) 0.5% 점토광물과 동을 함유하는 회수 가능한 동광상에 대해 점토-산 반응에 사용될 값의 상승은 동 1파운드당 1.5c이다. (혹은 구리 1파운드당 $H_2SO_4$ 0.93Ibs) 점토광물에 의한 이러한 산의 소모량이 산화동광상에서 동을 추출하는데 경제적 평가의 한 요소가 될 것이다.

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광주광역시 지하수의 수리지화학적 특성 연구 (Hydrogeochemical Characteristics of Groundwater in Kwangiu City)

  • 이인호;조병욱;이병대;성익환;임용수
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제7권3호
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    • pp.115-132
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    • 2002
  • 광주광역시에 분포하는 지하수의 수질을 인위적인 오염과 물-암석 반응에 의한 화학적 풍화의 결과로 구분하기 위하여, 토지이용현황, 지형 및 지질을 참고하여 본 역을 4개의 Group으로 구분하였다. Group I은 개발제한구역, Group II는 완충녹지, Group III는 기존시가지, Group IV은 공단지역을 포함한다. 연구지역의 본 역의 지질은 주로 흑운모화강암과 화강편마암으로 이루어져 있으며 지하수 중 주 양이온 함량은 장석류, 운모류, 탄산염광물의 지화학적 거동에 의해 결정된다. Cl$^{-}$와 NO$_3$$^{-}$은 인위적인 오염원에 의해 공급되며 Group H에서 가장 높게 나타난다. Piper diagram에 의하면 Group III은 CaSO$_4$-CaCl$_2$형에 우세하게 점시되고 나머지는 대부분 Ca(HCO$_3$)$_2$형으로 나타난다. WATEQF를 이용하여 계산한 활동도와 광물의 포화지수에 의하면 광물들 대부분이 불포화 상태이며 상안정다이아그램에 의하면 모두 캐올리나이트 안정 영역에 점시된다. 요인분석 결과에 의하면 3개의 요인으로 추출 및 계산된다 HCO$_3$$^{-}$, $Ca^{2+}$, SO$_4$$^{2-}$ , $Mg^{2+}$, $Na^{+}$의 규제를 받는 요인 1은 탄산염 광물, 운모, 사장석의 용해로 설명되고, Cl$^{-}$, NO$_3$$^{-}$의 규제를 받는 요인 2는 생활하수의 유입을 설명한다. Mn, Fe, Zn의 규제를 받는 요인 3은 공장폐수의 영향으로 추측된다. 요인 1은 Group I과 Group II에서 우세하므로 화학적 풍화의 영향을 받으며, Group III에서 높은 점수를 보이는 요인 2는 인위적인 오염원의 가능성을 지시한다.

Carbon Nanotubes Doped with Nitrogen, Pyridine-like Nitrogen Defects, and Transition Metal Atoms

  • Mananghaya, Michael R.
    • 대한화학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.34-46
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    • 2012
  • Dopants and defects can be introduced as well as the intercalation of metals into single wall carbon nanotubes (SWCNTs) to modify their electronic and magnetic properties, thus significantly widening their application areas. Through spinpolarized density functional theory (DFT) calculations, we have systemically studied the following: (i) (10,0) and (5,5) SWCNT doped with nitrogen ($CN_xNT$), (ii) (10,0) and (5,5) SWCNT with pyridine-like defects (3NV-$CN_xNT$), and (iii) chemical functionalization of (10,0) and (5,5) 3NV-$CN_xNT$ with 12 different transition metals (TMs) (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, and Pt). Attention was done in searching for the most stable configurations, deformation, calculating the formation energies, and exploring the effects of the doping concentration of nitrogen and pyridine-like nitrogenated defects on the electronic properties of the nanotubes. Also, calculating the corresponding binding energies and effects of chemical functionalization of TMs on the electronic and magnetic properties of the nanotubes has been made. We found out that the electronic properties of SWCNT can be effectively modified in various ways, which are strongly dependent not only on the concentration of the adsorbed nitrogen but also to the configuration of the adsorbed nitrogen impurities, the pyridine-like nitrogenated defects, and the TMs absorbed; due to the strong interaction between the d orbitals of TMs and the p orbitals of N atoms, the binding strengths of TMs with the two 3NV-$CN_xNT$ are significantly enhanced when compared to the pure SWCNTs.

Analytical and numerical studies on hollow core slabs strengthened with hybrid FRP and overlay techniques

  • Kankeri, Pradeep;Prakash, S. Suriya;Pachalla, Sameer Kumar Sarma
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제65권5호
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    • pp.535-546
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    • 2018
  • The objective of this study is to understand the behaviour of hollow core slabs strengthened with FRP and hybrid techniques through numerical and analytical studies. Different strengthening techniques considered in this study are (i) External Bonding (EB) of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) laminates, (ii) Near Surface Mounting (NSM) of CFRP laminates, (iii) Bonded Overlay (BO) using concrete layer, and (iv) hybrid strengthening which is a combination of bonded overlay and NSM or EB. In the numerical studies, three-dimensional Finite Element (FE) models of hollow core slabs were developed considering material and geometrical nonlinearities, and a phased nonlinear analysis was carried out. The analytical calculations were carried out using Response-2000 program which is based on Modified Compression Field Theory (MCFT). Both the numerical and analytical models predicted the behaviour in agreement with experimental results. Parametric studies indicated that increase in the bonded overlay thickness increases the peak load capacity without reducing the displacement ductility. The increase in FRP strengthening ratio increased the capacity but reduced the displacement ductility. The hybrid strengthening technique was found to increase the capacity of the hollow core slabs by more than 100% without compromise in ductility when compared to their individual strengthening schemes.

영어 정보구조의 억양양상에 관한 연구 (A Study on the Intonational Patterns in English Information Structures)

  • 김화영;오미라
    • 말소리와 음성과학
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    • 제1권2호
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    • pp.119-128
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    • 2009
  • Many researchers have argued about the relationship between information structure and intonation. Their results can be summarized in three main points: the intonation of topic and focus in English information structures is implemented as i) a pitch accent, ii) a tune (a pitch accent + (an) edge tone(s)), or iii) a boundary tone. The purpose of this paper is to study various intonational patterns of topic and focus in English information structures, using natural conversations. In this paper, the types of topics and foci are divided, based on contrastiveness. The topics are classified as five non-contrastive and four contrastive topics. The foci are classified as neutral focus, informational focus, and contrastive focus. The results show that the intonation of the topic in English information structures is mainly implemented as a pitch accent, except for the type of the pronoun topic (Lp) which is not implemented as a pitch accent or a tune. However, the intonation of the focus is implemented as a tune in the neutral focus (Fn) and as a pitch accent or a tune in the informational focus (Fi) and the contrastive focus (Fe). In our discussion and conclusion, we suggest that it is not always true that for the meaning of contrast, the topic or the focus is represented as a $L+H^{\ast}$ pitch accent, which has been the main contrastive intonation from earlier studies.

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Monitoring observation of PG0934+013 using The Southern African Large Telescope

  • Park, Dawoo;Woo, Jong-Hak;Romero-Colmenero, Encarni;Crawford, Steven M.;Barth, Aaron J.;Pei, Liuyi
    • 천문학회보
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    • 제38권2호
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    • pp.54-54
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    • 2013
  • We performed spectroscopic and photometric monitoring observations of a QSO, PG0934+013 for a reverberation-mapping analysis, using the 9-m Southern African Large Telescope (SALT) for spectroscopy and the 2-m Faulkes Telescope North and the South for photometry. The monitoring campaign was carried out for 5 month between December 2012 to April 2013, providing 20 spectroscopic epochs and ~40 photometric epochs. Based on the obtained spectra, which typically have a signal-to-noise ratio to 30-60, we performed multicomponent decomposition using various components, i.e., power-law continuum, FeII emission complex, and broad and narrow emission lines, to properly measure the Hbeta line flux. After a flux normalization using [O III] 5007 line luminosity, we obtained a rms spectrum from all epochs, which shows clear variability of Hbeta line. We find that Hbeta line flux decreases by ~20% during the monitoring period while the continuum flux obtained from the aperture photometry based on the imaging data, shows similar variability. The current Hbeta light curve shows monotonic decrease and a reliable cross correlation analysis between Hbeta and continuum light is difficult. Nevertheless, we obtained a preliminary lag measurements as ~24 light days.

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Yonsei Evolutionary Population Synthesis (YEPS) Model -III. Spectrophotometric Evolutions of Simple Stellar Population Models based on Empirical Spectra

  • Chung, Chul;Yoon, Suk-Jin;Lee, Young-Wook
    • 천문학회보
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    • 제38권2호
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    • pp.38.1-38.1
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    • 2013
  • We present the Yonsei evolutionary population synthesis (YEPS) models based on the high-resolution empirical spectral energy distributions (SEDs). We have adopted the MILES library in the optical wavelength, and our new models based on the MILES library show good agreements with our previous models presented in the YEPS I. The effect of hot horizontal-branch (HB) stars on the integrated properties of simple stellar populations (SSPs) is again confirmed by our models based on empirical SEDs. In addition, we have extended our empirical models to the near-IR wavelength and predicted the strengths of the calcium II triplet (CaT) and the Paschen triplet (PaT) based on the INDO-US and the Cenarro library. We find that the effect of HB stars and the age of SSPs on the CaT is almost negligible. On the other hands, the PaT models are very sensitive to the existence of hot stars, e.g., HB stars and young turn-off stars, and show very similar results with Balmer lines. Interestingly, the CaT distribution of GCs in NGC 1407, which is at odds with the optical (B-I) color distribution, can be explained by the unique feature of the CaT-[Fe/H] relations that show almost the same equivalent widths in the metal-rich regime. We will also discuss the impact of the second-generation populations on the strength of the CaT.

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부평광산(富平鑛山)의 금광석(金鑛石)과 선광산물(選鑛産物) (Silver Ore and Floatation Products from the Bupyeong Mine)

  • 박희인;박노영;서규식
    • 자원환경지질
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    • 제19권2호
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    • pp.85-96
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    • 1986
  • The Bupyeong Silver mine which is located approximately 35km west of Seoul is currently the leading silver producer in Korea. The deposits occur as stockwork deposits hosted in Jurassic pyroclastic rocks. Occurrences of ore deposits and mineral paragenesis suggest a division of mineralization into four stages: Stage I, deposition of iron oxide and base metal sulfides; Stage II, deposition of tin oxide and silverm inerals; stage III, deposition of native silver and other silver minerals; Stage IV, formation of pyrite bearing siderite veinlets, Silver minerals in ore are native silver, argentite, freibergite, pyrargyrite, canfieldite, polybasite, dyscrasite and Ag-Fe-S mineral. The most important silver mineral is native silver among them. Chemical composition of important silver minerals were determined by electron probe microanalyser. Assay, size and modal analyses for floatation products were carried out. In floatation products, relative proportion of native silver for total important silver minerals have following ranges: feed, 64.7 to 74.74 wt.%; A-cleaner concentrate, 80.58 to 98.79 wt.%; and final tailing, 28.12 to 72. 57 wt. %. Average degree of liberation for native silver in feed and A-cleaner concentrate are 60.49% and 77.57% respectively. Negative relationship can be recognized between native silver and argentite in their abundance and behavior in floatation precesses.

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온천수가 반죽의 발효와 품질에 미치는 영향

  • 이예경;김순동;이명예;김미영
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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    • pp.121.1-121
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    • 2003
  • 증류수, 수도수, 온천수(경산 사이판 온천) 희석액 (55배 희석; I, 4배 희석; II, 2배희석; III을 사용한 반죽의 발효와 빵의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 경산사이판 온천수는 총고형물이 8,765 ppm 이였으며 주요 무기질로는 Na가 2296 ppm, Ca가 287 ppm, Mg와 K가 각각 65 및 8 ppm을 함유하였다. Fe, Cu, Co, F. Zn Al, S, Mo, Se 및 Si 등이 0.002~5.2 ppm을 함유하였다. 온천수를 사용한 반죽의 pH는 6.95~7.68로 증류수의 6.40보다 높았다. 반죽부피는 온천수의 농도가 높아짐에 따라 감소하였다. pH를 5.5로 조정한 온천수를 사용한 반죽의 부피는 대조구 보다 오히려 높았다. 온천수를 사용한 빵의 경도 (hardness)와 신장성(strength)는 대조구 보다 높았으나 pH를 조정한 온천수의 경우는 낮았다. 점착성은 경도 및 신장성과는 역으로 희석 온천수에서 낮았다. pH 조정 없이 구운 빵의 부드러운 정도는 4배로 희석한 온천수가 증류수 및 55배, 2배 희석 온천수보다 높았다. 쫄깃한 맛도 온천수가 대조구에 비하여 높았으며 종합적인 기호도는 4배 희석 온천수가 가장 좋았다.

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