• 제목/요약/키워드: Ferric iron

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Garnet $Y_{2.5}La_{0.5}Fe_5O_{12}$의 Mossbauer 분광학 연구 (Mossbauer Spectroscopy Studies of Garnet $Y_{2.5}La_{0.5}Fe_5O_{12}$)

  • 염영랑;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.29-34
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    • 1999
  • 자성 garnet Y2.5La0.5Fe5O12의 분말을 ethylene glycol을 용매로 이용한 sol-gel방식으로 합성하였다. 시료의 결정학적 및 자기적 성질을 x선 회절기(XRD), 진동시료 자화기(VSM), 그리고 Mossbauer 분광기를 이용하여 연구하였다. 분말의 경우 100$0^{\circ}C$에서 단일상의 garnet결정을 얻었으며 결정구조는 cubic구조이며 격자상수는 12.415$\AA$이었다. Mossbauer spectrum은 13K부터 700K까지 측정하였으며 Fe는 모두 +3가 상태로 16(a)와 24(d)site에 존재함을 확인하였다. spin wave 상수는 B3/2=0.32$\pm$0.05, C5/2=0.18$\pm$0.05였으며, Debye 온도는 24(d)site인 경우 382K 그리고 16(a) site인 경우 246K였다. VSM 실험으로부터 상온에서 포화 자화값(Ms)은 25emu/g이었다.

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한국원자력연구원 지하심부 미생물에 의한 용존우라늄 제거 및 광물화 특성 (Characterization of Uranium Removal and Mineralization by Bacteria in Deep Underground, Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI))

  • 오종민;이승엽;백민훈;노열
    • 한국광물학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.107-115
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    • 2010
  • 한국원자력연구원 지하처분연구시설의 지하심부에 생존하는 미생물을 이용하여 용존우라늄의 제거 및 광물화에 대한 실험을 실시하였다. 미생물은 철환원박테리아와 황산염환원박테리아로 구분하여 개별적으로 실험을 실시하였으며, 실험 후 X-선 회절분석 및 주사전자현미경을 이용하여 생성광물을 확인하였고 용액상의 농도 변화는 유도결합플라즈마분석기를 이용하여 분석하였다. 철환원박테리아에서는 우라늄과 철이온이 공존할 때, 우라늄보다는 철이온이 선택적으로 환원과정에 참여하였으며, 결과적으로 우라늄의 환원 및 제거가 거의 이루어지지 못하였다. 하지만, 망간이 포함된 조건에서는 상당량의 우라늄 제거 효과가 나타났다. 황산염환원박테리아에서는 철과 망간이 공존할 때, 철이 선택적으로 황과 결합하여 맥키나와이트(FeS)라는 황화광물을 형성하였으며, 망간으로 구성된 황화광물은 만들어지지 않았다. 하지만, 망간이 공존하는 경우에 우라늄의 제거는 훨씬 효과적이었는데, 이는 황화광물에 불순물로 포함된 망간이 우라늄의 흡착 및 포획에 큰 영향을 미치기 때문인 것으로 판단된다.

저품위(低品位) 우라늄철(鑛)의 미생물 침출법(浸出法) (Review on bioleaching of uranium from low-grade ore)

  • ;;김동진;안종관;윤호성
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권2호
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    • pp.30-44
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    • 2011
  • 본 총설은 광석으로부터 우라늄의 미생물 침출시 사용하는 Acidithiobacillus forrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans 그리고 Leptospirillum ferrooxidans 등에 역할과 침출반응에 관하여 기술하였다. 미생물에 의한 우라늄의 침출반응은 박테리아가 우라늄 광석과 직접 반응하기 보다는 박테리아가 $U^{4+}$를 산화시키는데 필요한 $Fe^{3+}$를 공급하고, $Fe^{3+}$가 우라늄 광석과 반응하는 간접반응기구(indirect mechanism)에 의하여 일어난다. 건식제련법과 같은 전통적인 금속회수 공정에 비하여 환경친화적이고 경제적인 장점 때문에 저품위 광물자원으로부터 유기금속을 회수하는데 미생물 제련법이 널리 활용되고 있다. 현재 우라늄은 heap, dump 그리고 in situ를 이용한 미생물 침출법으로 회수되고 있다. Bioheap의 공기 투입량, 교반반응용기의 디자인 및 조업 개선 분야에서 기술개발이 지속적으로 이루어졌으며 최근에는 미생물 침출반응에 투입된 박테리아의 특성 개선 및 균주수를 제어하기 위한 molecular biology 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다.

명아주의 일반성분, 항산화활성 분석 및 흰쥐의 혈중 생화학적 분석에 관한 연구 (Studies on the general analysis and antioxidant component analysis of Chenopodium album var. centrorubrum and biochemical analysis of blood of mice administered C. album)

  • 한경식;정태환;신경옥
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.492-498
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    • 2019
  • The purpose of this study was to develop new food materials by analyzing nutritional components and antioxidant activities of Chenopodium album var. centrorubrum. The highest amount of mineral obtained in C. album was found to be $1.01{\pm}0.07mg$ per 100 g of iron. The total phenolic content in C. album was found to be 3.77~9.57 GAE (gallic acid equivalent) mg/g. The reducing activities of leaves and roots of C. album determined using FRAP (ferric-reducing antioxidant power) were higher in ethanol extracts than water extracts. The ABTS radical scavenging activities of leaves and roots of C. album were $204.29{\pm}4.98{\mu}mol/g$ and $106.96{\pm}2.81{\mu}mol/g$, respectively. The DPPH radical scavenging activity was high upon extraction using ethanol (roots $20.71{\pm}0.04{\mu}mol/g$, leaves $71.08{\pm}0.33{\mu}mol/g$). HDL-cholesterol was significantly higher in the high fat diet groups supplemented with C. album than the control groups (p<0.05). These results suggest that C. album can be used as a natural antioxidant and a functional dietary supplement.

Magnetite for phosphorus removal in low concentration phosphorus-contained water body

  • Xiang, Heng;Liu, Chaoxiang;Pan, Ruiling;Han, Yun;Cao, Jing
    • Advances in environmental research
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    • 제3권2호
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    • pp.163-172
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    • 2014
  • Magnetite was chosen as a typical adsorbent to study its phosphate adsorption capacity in water body with low concentration of phosphorus (below $2mg\;PL^{-1}$). Magnetite was collected from Luoyang City, Henan Province, China. In this research, three factors have been studied to describe the adsorption of phosphate on magnetite, which was solution concentration (concentration ranging from 0.1 to $2.5mg\;PL^{-1}$), suspension pH (1 to 13) and temperature (ranging from $10^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$). In addition, the modified samples had been characterized with XRD and FE-SEM image. The results show that iron ions contains in magnetite were the main factors of phosphorus removal. The behavior of phosphorus adsorption to substrates could be fitted to both Langmuir and Freundlich isothermal adsorption equations in the low concentration phosphorus water. The theoretical saturated adsorption quantity of magnetite is 0.158 mg/g. pH has great influence on the phosphorus removal of magnetite ore by adsorption. And pH of 3 can receive the best results. While temperature has little effect on it. Magnetite was greatly effective for phosphorus removal in the column experiments, which is a more practical reflection of phosphorous removal combing the adsorption isotherm model and the breakthrough curves. According to the analysis of heavy metals release, the release of heavy metals was very low, they didn't produce the secondary pollution. The mechanism of uptake phosphate is in virtue of chemisorption between phosphate and ferric ion released by magnetite oxidation. The combined investigation of the magnetite showed that it was better substrate for water body with low concentration of phosphorus.

Tb3-xBixFe5O12(x=0.5, 0.75, 1.0, 1.25)의 자기적 특성 연구 (Magnetic Properties of Bismuth Substituted Terbium Iron Garnet)

  • 박일진;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.245-248
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    • 2006
  • Sol-gel법을 이용하여 단일상을 갖는 $Tb_{3-x}Bi_xFe_5O_{12}$ 분말 시료를 제조하였으며, 그 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절법(XRD), 진동 시료 자화율 측정법(VSM), $M\"{o}ssbauer$ 분광법으로 연구하였다. XRD 분석 결과 결정구조는 Ia3d의 공간그룹을 갖는 cubic 구조임을 알 수 있었고, Bismuth의 치환량이 x=0.5, 0.75, 1.0 및 1.25로 증가할수록 격자상수가 각각 $a_0=12.466{\AA},\;12.487{\AA},\;12.499{\AA},\;12.518{\AA}$으로 선형적으로 증가함을 확인할 수 있었다. VSM을 이용한 온도에 따른 자기모멘트 측정 결과 Bismuth의 치환량이 증가하면 $N\'{e}el$ 온도는 증가하며 compensation 온도는 감소함을 확인할 수 있었다. 또한 field cooled 조건에서 비정상적인 음의 자화값이 관측되었다. $M\"{o}ssbauer$ 스펙트럼은 4.2 K에서부터 $N\'{e}el$ 온도까지 측정하였으며, 분석 결과 상온에서 모든 시료의 이성질체 이동치의 값은 평균적으로 0.27mm/s로 철의 이온상태가 +3가 임을 확인할 수 있었다.

Synthesis and M$\ddot{o}$ssabuer Spectroscopy Studies of $Nd_{1-x}Bi_xY_2Fe_5O_{12}$ Nano-Particles

  • Uhm, Young Rang;Lee, Jae-Gwang;Kim, Chul Sung
    • Journal of Magnetics
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    • 제5권1호
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    • pp.16-18
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    • 2000
  • The garnets $Nd_{1-x}Bi_xY_2Fe_5O_{12}$ ($\chi$=0.0, 0.25, 0.5, 0.75 and 1.0) have been studied by x-rays, electron microscopy, ferromagnetic resonance, vibrating sample magnetometer and Mossbauer spectroscopy, Ultra-fine polycrystalline cubic samples have been prepared by a melt-salt routed sol-gel method. The Mossbauer spectra consist of two sets of six-line patterns corresponding to $Fe^{3+}$ at the tetrahedral 24(d) and octahedral 16(a) sites. Magnetic hyperfine fields of $Nd_{0.5}Bi_{0.5}Y_2Fe_5O_{12}$ at 12 K are found to be 548 kOe (octahedral site) and 475 kOe (tetrahedral site), respectively, It is found that Debye temperatures for the tetrahedral and octahedral sites of $Nd_{0.75}Bi_{0.25}Y_2Fe_5O_{12}$ are $\theta_{tet}=436$ K and $\theta_{oct}=285$ K, respectively, The iron ions at both sites are highly covalent ferric. The Nel temperature decreases linearly with Bi concentration, from 630 K fur $\chi$=0.0 to 600 K for $\chi$=1.0, suggesting that the superexchange interaction for the Nd-O-Fe link is stronger than that for the Bi-O-Fe link. As a consequence, the coercivity of $Nd_{1-x}Bi_xY_2Fe_5O_{12}$ drastically decreases and the magnetization remains almost constant as x increases.

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제초제 중독으로 유발된 메트헤모글로빈혈증 환자에서 메틸렌블루 사용 후 발생한 용혈성 빈혈 1례 (A Patient with Methemoglobinemia after Herbicide Intoxication has Hemolytic Anemia Induced by Methylene Blue)

  • 김선표;김동환;선경훈;윤대흥;김성중;조수형;조남수
    • 대한임상독성학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.134-137
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    • 2008
  • Methylene blue is the first choice for treating methemoglobinemia, any increase in normal methemoglobin levels. Methemoglobin is an abnormal hemoglobin in which the iron has been oxidized to the ferric(+3) state, making it incapable of oxygen transport. Methemoglobinemia most commonly results from exposure to oxidizing chemicals, but may also arise form genetic, dietary, or even idiopathic etiologies. Patients with low methemoglobin levels are asymptomatic, but high methemoglobin levels can lead to headaches or even death. Methylene blue, the first-line treatment for methemoglobinemia, can also produce hemolytic anemia. Jaundice or dark urine during methylene blue treatment may indicate hemolytic anemia. A 47-year-old female patient with a history of depressive mood disorder developed significant methemoglobinemia after ingesting a Propanil overdose. Twenty-two hours after ingestion, methemoglobin levels in the blood were 73.2%. She was treated with intravenous methylene blue in the therapeutic range (1 mg/kg every 4 h for 3days). The 2nd day after methylene blue use, methemoglobin levels in the blood were 33%, and the 5th day decreased to 10% with better general condition. The patient had hyperbilirubinemia after hemolytic anemia, but she recovered completely.

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컬럼반응조 내 충진된 다공성 zeolite-slag 세라믹에 의한 산성광산배수의 처리기작에 대한 미세분석 연구 (A Microscopic Study on Treatment Mechanism of Acid Mine Drainage by Porous Zeolite-slag Ceramics Packed in a Column Reactor System)

  • 임수빈
    • 한국수처리학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.13-26
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    • 2018
  • This research was conducted to elucidate the removal mechanism of heavy metals and sulfate ion from acid mine drainage(AMD) by porous zeolite-slag ceramics (ZS ceramics) packed in a column reactor system. The average removal efficiencies of heavy metals and sulfate ion from AMD by the 1:3(Z:S) porous ZS ceramics in the column reactor under the HRT condition of 24 hours were Al 97.5%, As 98.8%, Cd 86.1%, Cu 96.2%, Fe 99.7%, Mn 64.1%, Pb 97.2%, Zn 66.7%, and $SO_4{^{2-}}$ 76.0% during 121 days of operation time. The XRD analysis showed that the ferric iron from AMD could be removed by adsorption and/or ion-exchange on the porous ZS ceramics. In addition it was known that Al, As, Cu, Mn, and Zn could adsorb or coprecipitate on the surface of Fe precipitates such as schwertmannite, ferrihydrite, or goethite. The EDS analysis revealed that Al, Fe, and Mn, which were of relatively high concentration in the AMD, would be adsorbed and/or ion-exchanged on the porous ZS ceramics and also exhibited that Al, Cu, Fe, Mn, and Zn could be precipitated as the form of metal hydroxide or sulfate and adsorbed or coprecipitated on the surface of Fe precipitates. The microscopic results on the porous ZS ceramics and precipitated sludge in a column reactor system suggested that the heavy metals and sulfate ion from AMD would be eliminated by the multiple mechanisms of coprecipitation, adsorption, ion-exchange as well as precipitation.

금속환원미생물에 의한 수용액의 산화/환원전위 변화 및 생합성 맥키나와이트의 역할 (Change of Oxidation/Reduction Potential of Solution by Metal-Reducing Bacteria and Roles of Biosynthesized Mackinawite)

  • 이승엽;오종민;백민훈;이용재
    • 한국광물학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.279-287
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    • 2011
  • 토양 하부 및 지하수에 생존하고 있는 미생물들이 지하수의 산화/환원전위 변화에 관여하는 사실을 알아보기 위해 미생물들을 주입한 수용액의 시간별 Eh 변화량을 측정하였다. 황산염환원 미생물이 주입된 경우 수용액의 Eh값이 5일 만에 -120 mV에서 -500 mV까지 떨어졌으며, 실험 결과 디설프리칸스 세균이 불가리스 세균보다 수용액을 환원하는 능력이 상대적으로 좋았다. 철환원 미생물인 스와넬라 세균의 경우 Eh값이 황산염환원 세균보다 조금 높은 -400 mV를 보여 주었다. 금속환원미생물에 의해 수용액의 Eh값이 떨어지는 동안 용존 황산염 혹은 산화철이 환원되고 맥키나와이트(FeS)라는 황화광물이 형성되기 시작하였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 일반 지하수의 산화/환원전위는 그 지하수에 생존하고 있는 지하미생물들의 대사 활동에 많은 영향을 받고 있다는 사실과 극환원된 지하수 및 생기원 황화광물들이 풍부한 지하 환경은 산화 핵종들이 환원된 형태로 침전되어 핵종 이동이 억제될 가능성이 높은 곳으로 판단된다.