• 방사성폐기물학회지
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• 제20권2호
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• pp.151-160
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• 2022

The sorption of Eu on MX-80 bentonite in Na-Ca-Cl solutions is investigated at a molal proton concentration (pH_m) range of 3 to 10 and an ionic strength (I) range of 0.1 to 6 m (mol·kgw^-1). The sorption equilibrium of Eu on MX-80 is achieved within 14 to 21 d at I = 0.1 and 6 m. The sorption distribution coefficient (K_d) values of Eu for MX-80 increase as pH_m increases from 3 to 6 for all I values, and they are independent of pH_m between 8 and 10 at I ≥ 0.5 m. Meanwhile, at I = 0.1 m, the K_d value at pH_m = 10 is slightly lower than those at pH_m = 8 and 9. The K_d values are not affected by the I values between 0.5 m and 6 m, whereas the K_d value at I = 0.1 m is greater than those at I ≥ 0.5 m, except at pH_m = 10. A two-site protolysis nonelectrostatic surface complexation and cation exchange sorption model is applied to the Eu sorption data for I ≤ 4 m, and the equilibrium constants of the sorption reactions are estimated.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.445-454
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• 2002

The sorption of U(Vl) on a domestic granite is studied as a function of experimental conditions such as contact time, solution-solid ratio, ionic strength, and pH using a batch procedure. The distribution coefficients, $K_{d}$＇s, of U(VI) are about 1-100mL/g depending on the experimental conditions. The sorption of U(VI) onto granite particles is greatly dependent upon the contact time, solution-solid ratio, and pH, but very little is dependent on the ionic strength. It is noticed that an U(VI)-carbonate ternary surface complex can be formed in the neutral range of pH. In the alkaline range of pH above 7, U(VI) sorption onto granite particles is greatly decreased due to the formation of anionic U(VI)-carbonate aqueous complexes.s.

• 방사성폐기물학회지
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• 제2권2호
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• pp.135-143
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• 2004

국산화강암에 대한U(VI) 수착에 대한 실험적 연구를 지화학적 매개변수들인 접촉시간, pH, 이온강도, 탄산염 농도 등의 함수로 회분식으로 수행하였다. 국산 화강암에 대한 U(VI)의 수착의 분배계수 $K_{d}$ 는 실험 조건에 따라 약 1-200 mL/g의 값의 범위를 가지는 것으로 나타났다. 화강암 입자에 대한 U(VI)의 수착은 접촉시간, pH 및 탄산염 농도 등에는 크게 의존하였으나 이온강도에는 크게 의존하지 않는 것으로 나타났다. 화강암 입자들에 대한U(VI)의 수착은 용액에서 pH와 탄산염의 농도에 의존하는 우라늄 화학종과 밀집한 관계가 있음을 알 수 있었다. 또한 속도론적 수착 실험에 의하여 2 단계 일차식 속도론적 거동이 화강암 입자들에 대한 우라늄의 속도론적 수착을 지배할 수 있는 것으로 유추되었다. pH 7 이상의 알칼리 영역에서 화강암에 대한 우라늄의 수착이 크게 감소되었는데 이는 화학종 계산에 의해 예측된 바에 따라 음이온의 U(VI)-탄산염 복합체 형성에 기인하였을 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.132-135
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• 2003

Solution chemistry, sorbate chemistry, and sorbent chemistry were widely investigated to find important factors that affect PAH sorption on mineral surfaces and to elucidate its microscopic mechanism. The solution chemistry, pH and ionic strength caused measurable change of HOC sorption reaction to minerals. The detectable change of Ka occurred at a pH region crossing the PZC (Point of Zero Charge) of each mineral. The PAH hydrophobicity, one of sorbate chemistry, was observed to have a strong correlation with PAM sorption to mineral. Mineral surface area was not found to be a predominant factor controlling PAH sorption. The mineral type might be more likely to play a crucial role in controlling the PAH sorption behavior. The CEC (Cation Exchange Capacity) of mineral, representing surface charge density, has meaningful correlation with regression slope of sorption coefficients (log $K_{d}$) versus aqueous activity coefficients (log Υ$_{w}$).).).

• 한국광물학회:학술대회논문집
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• 한국광물학회.한국암석학회 2001년도 공동학술발표회 논문집
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• pp.52-52
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• 2001

Clays coated with cationic surfactants (organoclays) have been investigated due to their effectiveness in sorbing organic compounds from water The objectives of this study were to (1) study the sorption characteristics or a cationic surfactant (HDTMA) to clay minerals; (2) examine the partitioning of HOC (naphthalene) to the adsorbed surfactants within the context of the first objective, and (3) develop overall HOC distribution coefficients that consider sorbed surfactant amounts. The sorption of hydrophobic organic contaminant was due to partitioning of the organics into the organic pseudophase created by the surfactant tail groups. Sorption of naphthalene by HDTMA-clays at different surfactant surface coverages revealed that the naphthalene K$\_$d/ values were affected by the surface concentration of surfactant. In our study the kaolinite was modified with a cationic surfactant to achieve different fractional organic carbon contents and different surfactant molecule configurations on the surface. All of the sorption isotherms were nearly linear and could be described by a distribution coefficient (K$\_$d/). The sorption of naphthalene by the surfactant-modified kaolinite was found to be dependent on the bound surfactant molecule configuration as well as on the fractional organic carbon content but halloysite was not affected by the increase of surfactant amounts. Results from this investigation provide additional insight into the role that sorbed surfactant structure plays in HOC partitioning.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권2호
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• pp.21-29
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• 2008

오염물질이 토양에 흡착 또는 탈착하는 성질은 지하계에서 오염물질의 이동과 거동에 큰영향을 미친다. 아트라진을 대상으로 광주지역 7가지 토양을 이용하여 흡착 및 탈착특성을 조사하였다. 토양의 유기탄소함량 (organic carbon content)은 $0.42{\sim}2.82%$의 범위였으며, 아트라진의 토양분배계수 ($K_d$)는 $0.48{\sim}3.26\;l/kg$의 범위였다. 경방 토양과 용동토양을 제외한 나머지 토양들은 유기탄소함량이 증가함에 따라 $K_d$ 값은 증가하였다. Three site desortpion model을 이용하여 평형 탈착분율, 비평형 탈착분율, 비탈착 분율 그리고 탈착속도계수를 구하였다. 실험한 모든 토양에서 아트라진의 비탈착 분율이 산출되었고, 다단탈착 실험에서도 탈착되지 않는 아트라진이 토양에 존재하였다. 다단 탈착 실험에서 흡착 등온선과 탈착 등온선이 일치하지 않는 이력현상이 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권5호
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• pp.549-563
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• 2010

The environmental behaviors of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are mainly governed by their solubility and partitioning properties on soil media in a subsurface system. In surfactant-enhanced remediation (SER) systems, surfactant plays a critical role in remediation. In this study, sorptive behaviors and partitioning of naphthalene in soils in the presence of surfactants were investigated. Silica and kaolin with low organic carbon contents and a natural soil with relatively higher organic carbon content were used as model sorbents. A nonionic surfactant, Triton X-100, was used to enhance dissolution of naphthalene. Sorption kinetics of naphthalene onto silica, kaolin and natural soil were investigated and analyzed using several kinetic models. The two compartment first-order kinetic model (TCFOKM) was fitted better than the other models. From the results of TCFOKM, the fast sorption coefficient of naphthalene ($k_1$) was in the order of silica > kaolin > natural soil, whereas the slow sorbing fraction ($k_2$) was in the reverse order. Sorption isotherms of naphthalene were linear with organic carbon content ($f_{oc}$) in soils, while those of Triton X-100 were nonlinear and correlated with CEC and BET surface area. Sorption of Triton X-100 was higher than that of naphthalene in all soils. The effectiveness of a SER system depends on the distribution coefficient ($K_D$) of naphthalene between mobile and immobile phases. In surfactant-sorbed soils, naphthalene was adsorbed onto the soil surface and also partitioned onto the sorbed surfactant. The partition coefficient ($K_D$) of naphthalene increased with surfactant concentration. However, the $K_D$ decreased as the surfactant concentration increased above CMC in all soils. This indicates that naphthalene was partitioned competitively onto both sorbed surfactants (immobile phase) and micelles (mobile phase). For the mineral soils such as silica and kaolin, naphthalene removal by mobile phase would be better than that by immobile phase because the distribution of naphthalene onto the micelles ($K_{mic}$) increased with the nonionic surfactant concentration (Triton X-100). For the natural soil with relatively higher organic carbon content, however, the naphthalene removal by immobile phase would be better than that by mobile phase, because a high amount of Triton X-100 could be sorbed onto the natural soil and the sorbed surfactant also could sorb the relatively higher amount of naphthalene.

• 한국환경보건학회지
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• 제34권3호
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• pp.219-225
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• 2008

Many building materials may contain high concentrations of volatile organic compounds (VOCs) and other hazardous pollutants(HAPs). Specifically, VOCs discharged by indoor building material may cause "new house" syndrome, atopic dermatitis etc. The diffusion coefficient and initially contained total VOC quantity were determined using microbalance experiments and small chamber tests. Interactions between volatile organic compounds (VOCs) and vinyl flooring (VF), a relatively homogenous, diffusion-controlled building material, were characterized. Rapid determination of the material/air partition coefficient (K) and the material-phase diffusion coefficient (D) for each VOC was achieved by placing thin VF slabs in a dynamic microbalance and subjecting them to controlled sorption/desorption cycles. K and D are shown to be independent of concentration for all of the VOCs and water vapor. This approach can be applied to other diffusion-controlled materials and should facilitate the prediction of their source/sink behavior using physically-based models.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권3호
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• pp.235-243
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• 2006

본 연구에서는 현재 국내에서 고준위 방사성폐기물 처분장의 잠재적인 완충재 물질로 고려되고 있는 경주벤토나이트에서 발생 가능한 벤토나이트 콜로이드로의 우라늄(VI) 수착특성에 대한 실험적 연구를 pH 및 이온강도의 함수로 수행하였다. 경주벤토나이트로부터 분리된 콜로이드는 주로 몬모릴로나이트로 구성되어 있다. 중력여과법을 사용하여 측정한 결과 농도 및 크기는 약 5100 ppm 및 200-450 nm 이었다 우라늄 수착실험에 대한 공시험을 수행하여 수착 반응용기 벽면에 흡착, 침전, 한외여과에 의해 손실된 우라늄 양을 평가하였다. 이러한 과정에 의해 제거된 우라늄의 양은 미량이었다. 그러나 한외여과에 의한 우라늄 손실의 경우 이온강도가 낮은 경우 즉, 0.001 M $NaClO_4$의 경우 한외여과 필터의 표면전하 역전에 의한 양이온 수착 영향으로 인해 매우 높은 핵종 손실을 유발하였다. 벤토나이트 콜로이드에 대한 우라늄(VI)의 수착 분배계수 $K_d$ (또는 의사콜로이드 형성상수)는 PH 및 이온강도에 따라 $10^4{\sim}10^7 mL/g$ 값을 가지며 pH 중성영역인 6.5 근처에서 최대값을 가지는 것으로 나타났다. 벤토나이트에 대한 우라늄(VI)의 수착은 pH, 이온강도, 탄산농도 등과 같은 지화학적 변수들에 의존하는 수용액에서 우라늄화학종과 매우 밀접한 관련이 있다 따라서 벤토나이트 완충재로부터 발생된 벤토나이트 콜로이드는 높은 수착능으로 인해 우라늄(VI)을 의사콜로이드(pseudo-colloid)의 형태로 지질학적 매질을 통해 이동시킬 수 있을 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권2호
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• pp.129-139
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• 2008

본 연구에서는 국내산 경주벤토나이트를 이용하여 제조한 벤토나이트 콜로이드에 대한 산화환원 반응에 대체적으로 안정한 다가 핵종인 Eu(III)와 Th(IV)의 실험적 수착 연구를 수행하였다. 수착실험에 대한 공시험을 수행하여 반응용기 벽면에 의해, 침전에 의해, 콜로이드 형성에 의해 손실된 핵종들의 양을 평가하였다. 그리고 이러한 손실들을 반영한 Eu(III)와 Th(IV)의 벤토나이트 콜로이드에 대한 수착분배계수 $K_d$값을 구하고 조사하였다. 세 종류의 손실양을 반영한 벤토나이트 콜로이드의 순수한 수착분배계수 $K_d$ 값은 pH 변화에 따라 Eu(III)의 경우 $10^6-10^7mL/g$ 정도의 값을 가지고, Th(IV)의 경우 $7{\times}10^6-10^7\;mL/g$ 정도의 값을 가지는 것으로 관측되었다. 특히 Eu(III)의 경우엔 pH 5 이상에서 침전의 영향이 크게 나타났고, Th(IV)의 경우엔 pH 3 이후에 콜로이드 형성과 침전의 영향이 크게 나타났다. 따라서 주어진 농도에서 콜로이드 형성 및 침전 영향이 커지는 pH 이후에는 Eu(III) 및 Th(IV)과 같은 다가 핵종들의 정확한 수착분배계수를 구하기 위해서는 이러한 침전 및 콜로이드 형성과 같은 영향이 반영되어야 할 것이다.