• 제목/요약/키워드: mineral solubility

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염전의 함수로 제조한 천일식제조소금의 물리화학적 특성 (The Physical and Chemical Properties of Salt Manufactured by New Process with Brine Produced in Korean Salt-farms)

  • 김경미;김인철
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.1664-1672
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    • 2013
  • 천일염은 자연 환경에서 제조되기 때문에 불용분 사분과 같은 이물이 함유될 가능성이 있다. 본 연구는 여과와 증발을 통하여 소금의 불순물 등 이물질을 효율적으로 제거하면서도 미네랄이 풍부한 소금을 생산하기 위해 수행되었다. 함수를 여과한 후 $90^{\circ}C$에서 회전식진공농축기를 이용하여 소금결정을 제조한 후에 탈수하였다. 이렇게 제조된 소금을 천일식제조소금이라 명명하였다. 소금의 수율은 물의 증발량에 의해 결정되는데, 증발량이 40%, 50%, 60%일 때 각각 40S, 50S, 60S로 표기하였다. 천일식제조소금의 수율은 40S, 50S, 60S가 각각 7.22%, 10.79%, 15.06%로 일반 천일염의 제조 수율인 4~8%보다 유사하거나 높았다. 천일식제조소금의 염도는 40S, 50S, 60S가 각각 90.38%, 91.16%, 68.16%를 나타냈다. 관능검사 결과 전체기호도가 가장 높은 소금은 40S이며, 쓴맛이 강함 소금은 60S를 나타냈다. Na, Mg, K, Ca의 미네랄 함량은 40S와 50S가 Mg 함량이 낮다는 것을 제외하면 천일염과 유사하였다. 불용분 함량은 천일염이 0.023%로 천일식제조소금보다 높고, 사분분석 함량은 천일염과 40S, 50S는 유의차가 없었다. 용해속도(g of salt/100 mL $H_2O$/sec)는 40S, 50S, 60S가 각각 0.69, 0.70, 0.69로 천일염의 용해속도(0.47)보다 높았고, 상대습도 70%, 저장온도 $20^{\circ}C$에서의 수분 재흡수 속도는 천일식제조소금 40S, 50S가 정제염보다는 빠르지만 천일염보다는 약 3~5배 낮은 결과를 보여주었다. 본 연구에서 개발한 천일식제조소금은 미네랄, 불순물 함량, 용해속도 및 수분 재흡수 등의 물리화학적 특성이 천일염에 비해 우수한 것으로 판단된다.

규산(硅酸)나트륨 수용액(水溶液)의 솔-젤 반응속도론적(反應速度論的) 고찰(考察) (A Study on the Sol-Gel Reaction Kinetics of Sodium Silicate Solution)

  • 김철주;윤호성;장희동
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권6호
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    • pp.34-42
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    • 2008
  • 본 연구에서는 yellow silicomolybdate method를 이용하여 규산나트륨 수용액의 특성, 핵 생성에 필요한 규산나트륨 수용액의 산화반응 특성 그리고 출발용액의 솔젤 반응특성을 기초로 하여 실리카 솔 형성에 대한 반응속도론적 고찰을 하였다. $SiO_2$를 2wt% 함유한 규산나트륨 수용액은 황산으로 산화시키기에 적당하였으며, 규산나트륨 수용액중의 나트륨 이온을 제거한 후, 안정된 실리 케이트 수용액을 얻기 위한 용액의 pH는 9 이상이었다. 규산종과 실리카 핵 표면 사이의 축중합 반응에 관한 속도론적 연구는 반응온도 $20{\sim}80^{\circ}C$, 수용액의 pH 10에서 수행하였다. 반응은 두 영역으로 구분되는데, 규산종의 농도가 높은 영역에서는 축중합 반응에 의해 제한을 받으며, 낮은 농도 영역에서는 화학흡착된 규산종이 실리카로 응축되는 공정에 영향을 미친다. 전체 축중합 반응은 규산종 농도의 1차 반응으로 진행되며, 축중합 반응은 무정형 실리카의 용해도에 접근하기 보다는 가평형점($C_x$) 향하여 진행된다. 본 연구조건에서 무정형 실리카의 용해열은 3.34 kcal/mol이었고 축중합 반응의 활성화에너지는 3.16 kcal/mol이었다.

전해생성(電解生成)된 염소(鹽素)에 의한 구리의 침출(浸出) 거동(擧動) (Leaching behavior of copper using electro-generated chlorine in hydrochloric acid solution)

  • 김은영;김민석;이재천;정진기
    • 자원리싸이클링
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    • 제15권6호
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    • pp.33-40
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    • 2006
  • 폐 PCBs중 구리의 효율적이고 친환경적인 회수기술을 개발하려는 목적으로, 염산 용액 내에서 전해 생성된 염소를 이용하여 구리의 침출거동에 관한 연구를 수행하였다. 염산농도 1M, 교반속도 400 rpm, 용액온도 $25^{\circ}C$, 전류밀도 $10mA/cm^2$에서 전해 생성된 염소의 반응초기(구리이온 농도<3.6g/L) 침출반응 이용효율은 거의 100% 이었다 침출의 진행으로 용액 내 구리 이온의 농도가 3.6g/L에 도달하면 전기화학적 산화종이 $Cl^-$에서 침출반응으로부터 생성된 $Cu^+$ 이온으로 바뀌어 전극 전위의 급격한 감소가 관찰되었다. 또한 1M염산 침출 용액 내 구리 이온의 농도가 CuCl의 용해도 한계인 5.2g/L에 도달하면 침출속도가 초기침출속도보다 약 0.5배정도 감소하였다. CuCl의 용해도 한계가 높은 $Cl^-$의 농도가 3M인 조건에서는 이러한 침출속도의 감소가 일어나지 않았으며 이는 구리 표면에 $CuCl_{(s)}$층 생성이 침출반응에 큰 영향을 주는 것을 의미한다.

달성광산 산성광산배수 침전물의 시간에 따른 광물상 특성 변화 및 이에 따른 미량원소의 거동 변화 (Changes of Mineralogical Characteristics of Precipitates in Acid Mine Drainage of the Dalsung Mine and Related Changes of Trace Elements)

  • 윤영진;김영규;이성주
    • 자원환경지질
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    • 제55권5호
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    • pp.531-540
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    • 2022
  • 산성광산배수 내에서 침전하는 다양한 철광물들은 침전 과정뿐만 아니라 침전 후 다른 광물로 상전이를 거치면서 배수의 미량 원소의 농도 변화 및 이동성에 큰 영향을 미친다. 본 연구는 슈베르트마나이트가 주로 침전되는 것으로 알려진 달성광산의 산성광산배수 침전조에서 채취한 고체 침전물에 대하여 pH 및 시간에 따른 광물 특성 변화와 이와 연관된 배수내의 원소 농도 변화를 알아보았다. 그러나 채취된 시료의 주 구성 광물은 침철석으로 구성되어 있었으며 이는 이미 슈베르트마나이트가 어느 정도 침철석으로 상전이가 되어 있는 상태임을 지시한다. 실험 결과 배수의 pH가 높을수록 피크의 반치폭이 좁아지는 것이 관찰되었다. 이는 비정질에 가까운 슈베르트마나이트의 침철석으로의 전환 또는 침철석의 결정도 증가로 해석할 수 있으며 pH가 높을수록 이러한 변화가 큼을 보여준다. Fe의 농도도 pH에 큰 영향을 받으며 pH가 증가할수록 배수 내의 Fe의 농도는 감소하였다. 시간이 증가할수록 Fe의 농도는 증가하다가 추후 감소하였는데 이는 일부 슈베르트마나이트가 용해된 후 다시 침철석으로 침전하여 생긴 결과로 해석된다. 이런 결과로 황(S)의 경우 초기에 빠르게 증가하다 시간이 지나면서 더 이상 증가하지 않는 양상을 보여준다. S의 농도는 또한 슈베르트마나이트의 안정성과 관련이 있기 때문에 슈베르트마나이트가 안정한 낮은 pH에서는 낮은 농도를 그리고 침철석이 안정한 높은 pH에서는 높은 농도를 보여준다. 배수 내의 미량 원소들도 pH와 밀접한 연관성을 보여주며 일반적으로 pH가 낮을수록 높은 농도를 보이는데 배수 내 양이온으로 존재하는 미량원소의 경우 낮은 pH에서의 높은 용해도와 높은 pH에서의 침전과 표면 전하의 변화 등에 의한 것으로 해석된다. 이와 달리 비소(As)의 경우 배수 내 음이온으로 존재함으로 낮은 pH에서 높은 농도를 보여주지만 모든 pH 범위에서 시간이 지나면서 농도가 증가함을 보이는데 이는 광물 표면의 전하보다 슈베르트마나이트 등으로 As와 공침할 수 있는 Fe의 배수 내 농도와 관련이 있어보이며 시간에 따른 As의 증가도 슈베르트마나이트의 감소와 연관성이 있을 것으로 판단된다.

강원도지역 탄산약수의 지화학적 연구 (Geochemical Studies of $CO_2$-rich Mineral Water in the Kangwon Province)

  • 고용권;김천수;최현수;박맹언;배대석
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.73-88
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    • 2000
  • 강원도 북동부지역에서 산출되는 탄산약수에 대한 지구화학적 연구를 수행하였다. 탄산약수는 화학적으로 Na-$HCO_3$형, Na-Ca-$HCO_3$형, Ca-$HCO_3$형으로 구분된다. 탄산수의 지화학적 특성은 심부기원으로부터 이산화탄소의 공급을 받은 지하수가 주변암석과의 반응을 통하여 탄산수를 형성하였고, 탄산수들의 상이한 유형은 탄산수를 형성하는 심부환경이 다른 조건에 기인하는 것으로 사료된다. 특히, 물-암석반응에서 온도환경에 따른 사장석의 용해도 차이는 탄산수의 지화학적 특성을 결정짓는데 중요한 역할을 하였을 것으로 판단된다. 온도조건이 높을수록 알바이트와 아노사이트간의 용해도차이는 감소하므로, 높은 Na/Ca비를 갖고 있는 화강암내 사장석의 화학조성을 고려할 때, 높은 온도환경에서의 물 -암석반응은 상대적으로 낮은 온도환경에 비해 높은 Na/Ca비를 갖는 탄산수를 형성한다. 지질온도계의 적용결과는 Na-$HCO_3$형의 경우 약15$0^{\circ}C$의 심부저장지의 온도를 보이는 반면, Ca-$HCO_3$형은 상대적으로 낮은 온도를 보여주고 있다. 일반적인 지열구배를 고려한다면, Na-$HCO_3$형의 탄산수는 Ca-$HCO_3$형에 비해 깊은 심도에서 형성되었을 것으로 해석할 수 있다.

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비이온성 계면활성제를 이용한 토양내 수착된 나프탈렌의 제거 (Removal of Sorbed Naphthalene from Soils Using Nonionic Surfactant)

  • 하동현;신원식;오상화;송동익;고석오
    • 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.

발효천마분말의 품질특성과 기호도 조사 (Quality Properties and Preference of Fermented Gastrodia elata Blume)

  • 김정미;문용선;윤경영;서상곤
    • 원예과학기술지
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    • 제28권3호
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    • pp.507-514
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    • 2010
  • 본 연구는 불쾌한 맛과 향으로 인해 식품재료로서의 한계가 있는 천마를 식품재료로써의 이용성을 증대시키기 위해 천마를 발효한 후 일반성분, pH, 항산화 활성, 색도 및 분산성과 용해성 등을 일반 천마분말과 측정 비교 하였다. 또한 일반 및 발효천마분말에 오렌지주스 및 요구르트를 첨가하여 혼합음료를 제조하고 이에 대한 기호도를 조사하였다. 발효천마의 일반 성분분석 결과 탄수화물의 함량은 발효에 의해 감소하였으나, 조지방, 조회분, 조단백, 조섬유에서 일반천마보다 더 많이 함유하고 있었다. pH는 발효천마분말이 일반천마분말보다 알칼리성을 나타내었으며, 발효천마분말은 비타민C 또는 일반천마분말과 유사한 항산화력을 나타내었다. 또한 입자가 클수록 분산성이 높게 나타났으며, 용해성은 60-70mesh의 분말에서 가장 높게 나타났으며, 전체적으로 60-70mesh 입자크기에서 용해성과 분산성이 가장 우수했다. 명도는 일반천마분말이 더 밝은 빛을 띠어 색 선호도에서 높은 평가를 얻었다. 천마의 관능검사 결과 발효천마분말과 혼합음료가 맛, 향, 조직감, 기호도에서 일반 천마분말보다 양호한 결과를 나타냈다. 그 중 발효천마분말과 요구르트 혼합음료의 맛이 가장 높은 선호도를 보였다. 따라서 천마가 발효 되면서 천마특유의 불쾌한 맛이나 냄새가 적어져 전체적인 기호도에서 좋은 결과를 나타냈으며, 성분, 항산화 효과도 천마분말보다 발효천마분말이 우의를 나타내 일반천마분말에 비해 발효천마분말이 식품재료로서의 이용성이 높을 것으로 판단되었다.

방사능 분석에서 밀도에 따른 HPGe 검출기의 검출효율 변화 (Variation of the Detection Efficiency of a HPGe Detector with the Density of the Sample in the Radioactivity Analysis)

  • 서범경;이길용;윤윤열;정기정;오원진;이근우
    • 분석과학
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    • 제18권1호
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    • pp.59-65
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    • 2005
  • 방사능 준위가 낮은 시료의 경우에는 방사능 측정 시 많은 양의 시료가 요구되며, 시료량의 증가로 인하여 방출된 감마선이 시료 자체에서 산란되거나 흡수될 확률이 증가하게 되므로 검출기에 도달할 확률은 감소하게 된다. 이러한 자체흡수효과를 보정하기 위해서는 측정시료의 기하학적 조건 및 밀도에 따른 효율을 보정하여야 한다. 대부분의 측정에서 기하학적인 조건은 표준선원과 동일한 측정용기를 사용함으로서 해결될 수 있다. 그러나 다양한 종류의 폐기물을 측정대상으로 할 경우에는 측정시료와 동일한 기하학적 조건 및 밀도를 가지는 표준선원을 이용하여 효율을 결정한다는 것은 사실상 불가능하다. 다양한 측정 용기에 대하여 측정 시료의 밀도 차이에 따른 자체흡수효과를 비교하기 위하여 수용액 상태의 표준선원에 용해도가 높고 밀도가 큰 NaI를 첨가하면서 밀도차이에 따른 검출기의 효율 변화를 조사하였다. 모든 결과는 Monte Carlo 방법에 의한 계산결과와 비교하였으며, 500 keV 이하의 낮은 에너지 영역에서는 자체흡수효과에 대한 보정이 이루어지지 않을 경우 많은 오차가 발생한다는 것으로 확인하였다.

석탄회 시용이 논 토양수중의 중금속성분 용출에 미치는 영향 (Effects of Fly Ash on Heavy Metal Contents in Percolated Water of Paddy Soil)

  • 김용웅;윤정한;신방섭;김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.236-242
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    • 1996
  • 논토양에 무연탄회와 유연탄회를 토양무게의 0%, 15%, 30%로 pot에 첨가하고 수도를 재배하면서 침투수 중 중금속의 용탈량을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 침출수 중의 철의 용탈은 재배 후기에 높았으며 수도 재배로 철의 용탈은 증가되나 석탄회 처리간에는 뚜렷한 차이가 없었다. 침투수중의 Mn의 용탈량은 재배에 따라 증가되는 경향으로 재배구의 용탈량이 높았으며 석탄회 처리간에는 뚜렷한 차이가 없었다. 아연의 용탈은 수도 재배 20-25일 경이 가장 높았고 그 이후는 감소되는 경향으로 석탄회 시용으로 용탈량이 증가되지는 않았다. Cu의 침투수중 용탈량은 재배와 더불어 감소되는 경향을 나타냈으며, 석탄회 시용으로 Cu의 용탈량은 증가되지 않았으며 수도재배의 영향도 뚜렷하지 않았다. 침투수중 Pb의 용탈은 재배와 더불어 감소되는 경향이었으며 석탄회 처리로 크게 영향을 받지 않았고 7월 중순 이후는 거의 용탈이 되지 않았다. 침투수 중의 Cd 용탈량은 재배 15일 경에 가장 높았으며 그 이후 감소하여 재배 40일 이후 거의 용탈되지 않는 경향이었으며 석탄회 처리의 영향은 크지 않았다. 석탄회를 처리한 수도재배 조건하에서 투수중 중금속의 용탈량은 대조구에 비하여 우려할 양은 아니었다. 이것은 원래 석탄회 중의 중금속 함량이 낮았고, 또 토양의 pH가 비교적 높기 때문에 중금속의 용해도가 감소되어 가용성 중금 속의 침출량이 적었던 것으로 판단된다.

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Nutritional Quality and Variation of Meat and Bone Meal

  • Hendriks, W.H.;Butts, C.A.;Thomas, D.V.;James, K.A.C.;Morel, P.C.A.;Verstegen, M.W.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제15권10호
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    • pp.1507-1516
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    • 2002
  • Meat and bone meal is a valuable protein and mineral source in diets of production animals and contributes to the protein, energy and mineral component of diets. The aim of the present study was to more accurately characterise the apparent ileal amino acid digestibility of meat and bone meals produced in New Zealand and evaluate routine in vitro assays used in practise to measure meat and bone meal quality. A total of 94 commercial meat and bone meals from 25 New Zealand rendering plants over a two and a half year period were analysed for proximates, gross energy, gross amino acid content (incl. hydroxyproline, hydroxylysine and lanthionine), apparent ileal amino acid digestibility, pepsin nitrogen digestibility, protein solubility and bone content. The mean crude protein content of the 94 meat and bone meal samples was 56.8% with a range of >35% units and a coefficient of variation of 9.8%. The mean crude fat and ash content were 10.0 and 28.4% respectively. These latter components showed a large range (16 and 43%, respectively) with coefficients of variation above 22%. Amino acid digestibility between samples was highly variable with lysine and sulphur amino acids digestibility ranging between 45.8-89.0 and 38.2-85.5%, respectively. Pearson correlation coefficients are presented between crude protein content and individual gross amino acids, crude protein content and individual digestible amino acid content, and pepsin N digestibility and individual digestible amino acid content. There was a significant relationship between the digestible amino acid nitrogen content and the crude protein content while pepsin nitrogen digestibility was not correlated to ileal amino acid nitrogen digestibility (r=-0.06). Meat meals with a high protein content had relatively low hydroxyproline and hydroxylysine levels something that was attributed to the levels of collagen from bone. The data indicated that lanthionine (formed upon heat treatment of cysteine with a hydroprotein) is not a good indicator of the heat treatment employed to meat and bone meals. Step-wise multiple regression equations to predict the apparent digestible content of amino acids from rapid in vitro assays are presented. The most selected variables included ash and crude fat content. In general the equations derived for the essential amino acids had a higher degrees of fit (R2) compared to the non-essential amino acids. The R2 for the essential amino acids ranged from 0.43 for histidine and 0.68 for leucine. These equations provide a means of more rapidly estimating the apparent ileal digestible amino acid content (protein quality) of meat and bone meal using standard analyses.