• 한국토양비료학회지
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• 제31권4호
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• pp.414-419
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• 1998

우리나라 논 밭 경작지 토양의 표면전하에 미치는 유기물의 기여도를 파악하기 위하여, 화강암 풍화토(사촌통, 상주통)와 석회암 풍화토(율곡통, 평전통)를 가지고, 유기물 제거 전후 토양의 표면전화 특성을 이온흡착법을 이용하여 pH 3.5~9.0 범위에서 측정하였다. 유기물 제거 여부에 관계없이 모든 토양의 표면 음전하는 실험 pH 범위 내에서 pH 증가에 따라 직선적으로 증가하였다. pH 다누이 변화량에 대한 토양 표면 음전하의 단위 변화량(dCEC/dpH)을 토양 표면전하의 pH 의존성 지표로 제안하였다. 유기물 제거후에는 0.16~1.91의 범위로 크게 낮아졌다. 자연 토양 pH 조건에서 전체 토양표면전하량 중 유기물에 의한 표면전하량의 비율은 15.0~82.4% 범위로 나타났다. 토양유기물 1%가 발현하는 토양표면전하량은 $0.22{\sim}5.03cmol^+\;kg^{-1}$로 토양별로 차이가 컸다. 토양 유기물이 dCEC/dpH에 미치는 영향은 oxalic acid 추출 산화철 함량이 많은 논토양이 밭토양에 비하여 작았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제26권3호
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• pp.160-171
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• 1993

Ultisol(필리핀의 Luisiana 토양)과 Alfisol(필리핀의 Maahas 토양)및 Inceptisol(한국의 용지통) 토양의 표면전하 특성을 전위차 측정법과 역적정법 및 이온흡착법 등의 세가지 방법으로 정량하였고 분석법간의 차이를 비교한 결과는 아래와 같다. 1. 이온흡착법(또는 CEC-AEC method)으로 구한 PZNC(point of zero net charge)값은 Luisiana토양과 Maahas 토양 및 용지통에서 각각 3.1, 2.2 및 2.9였다. 따라서 이들 토양의 자연 pH조건에서는 음전하를 보였다. 2. 전위차 적정법과 역적정법에서 구한 PZSE(point of zero salt effect)값은 Maahas토양 외의 두 토양에서 일치하였다. 3. PZNC값은 PZSE값에 비해 모든 토양에서 낮았는데 이는 영구음전하의 영향으로 생각되었다. 한편 Uehara and gillman(1980)의 이론에 의해 구한 영구음전하는 Luisiana 토양과 Maahas 토양 및 용지통에서 각각 2.6, 4.5 및 0.4me/100g로 pH 7에서 측정된 CEC중 상당히 적은 부분을 차지하였다. 4. 역적정법은 pH가 너무 높거나 낮을 때 전위차 적정법이 표면전하를 과다 평가하는 결점을 보완해 주었으나 여전히 이온흡착법에 비해 과대 평가하고 있어 영구전하의 영향이 큰 보통 토양에서는 이온흡착법의 사용이 나을 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제14권3호
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• pp.110-116
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• 1981

동일한 화산회로부터 발달한 세개의 하와이 토양을 사용하여 중요한 토양 물리화학적 성질을 결정하는 인자인 토양표면전하 (soil surface charge)의 특성에 대한 조사를 수행하였다. 높은 강우량(년 3050mm 이상)하에서 발달한 두 Typic Hydrandepts 토양은 pH 변화에 따른 음 양 전하의 발달이 대단히 컸으며 등전점은 각각 Akaka 토양이 5.0-5.5 사이, Hilo 토양이 6.5-7.0 사이에 있었다. 한편 낮은 강우량(년 500mm 이하)하에서 발달한 Ustolic Camorthid 토양은 pH 변화에 따른 음 양전하의 발달이 위 두 토양에 비하여 훨씬 낮았으며, 등전점 역시 4.5-5.0 사이로서 낮았다. 따라서 자연조건에서 Kawaihae 토양만이 -(음)의 ${\Delta}pH$를 나타내고 Akaka와 Hilo 토양은 +(양) 내지 0 근처의 ${\Delta}pH$ 값을 보여 주고 있다. X-ray 회절분석에 의하여 Typic Hydrandepts 토양의 주광물은 무정형 광물 (60 % 이상)이었고, Ustollic Camorthid 토양중의 주광물은 dehydrated halloysite(1:1 점토광물) (45-50 %)이었음이 밝혀졌다. 이같은 동일한 화산회에서부터 발달한 토양의 현저한 광물학적 차이는 토양발달과정중의 강우량 차이에서 기인한 것으로 추정된마, 세토양중의 점토함량은 최저 42% (Akaka 토양)와 최고 57% (Hilo 토양)로 그 차이가 크지 않았으나 이들 토양의 표면적 ($m^2/g$)은 289 (Akaka 토양), 268 (Hilo 토양) 그리고 93 (Kawaihae 토양)으로서 특별히 Kawaihae 토양이 현저히 낮았다. 이같은 토양간의 표면적과 전하적 특성의 현저한 차이는 토양중의 광물학적 차이에서 오는 것이며 1:1 광물이 주를 이루는 우리나라 대부분의 토양은 본 연구 중의 Kawaihae 토양과 유사한 특성을, 그리고 우리나라 제주도 화산회토의 일부는 Akaka나 Hilo 토양의 특성을 따를 것으로 예상되는 바이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권4호
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• pp.237-244
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• 2001

토양의 하전특성을 평가하는 데 이용되는 이온흡착법에서 지표이온이 달라졌을 때 측정되는 표면전하량의 차이를 파악하기 위하여, 화강암을 모재로 하는 논토양(지산통, 사촌통)과 밭토양(상주통, 백산통)에 $Na^+$와 $K^+$ 이온을 지표이온으로 하는 이온흡착법을 적용하였다. 표면 음전하는 모든 pH에서 직선적으로 증가하는 경향을 보였고, 표면 양전하는 pH6 이하에서만 미량으로 발현되고 중성 이상에서는 거의 발현되지 않았다. 또, NaCl이 지표이온종인 경우 KCl을 사용하여 측정한 표면전하량에 비해 측정된 모든 pH 범위에서 상대적으로 낮은 전하밀도값을 나타내었다. 이러한 차이는 지표이온종의 수화반경에 따른 표면 흡착강도 차에 기인하는 것으로 판단된다. 지산, 사촌, 백산통의 표면전하량은 pH에 따라 $0.21{\sim}9.01cmol_c{\cdot}kg^{-1}$의 범위 내에 존재하였으며, 통일한 pH에서는 백산통의 표면전하 밀도가 다른 토양에 비하여 가장 높게 나타났다. 본 연구에서 분석된 토양의 pH 변화에 따른 전하변화량(dCEC/dpH)은 가변전하를 발현시키는 토양구성물 중 유기물에 의하여 가장 크게 변화하는 것으로 나타났다.

• 한국의류학회지
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• 제22권8호
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• pp.1132-1140
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• 1998

The adhesion and removal of $\alpha$-Fe2O3 particles on the from PET fabric in NPE solution with different ionic strength were discussed in terms of interaction of surface charge of particle and substrate. The adhesion of $\alpha$-Fe2O3 particles to PET fabric and its removal from PET fabric were carried out by using water bath shaker and Terg-O-Tometer under various solution conditions. The ζ potential of PET fiber and $\alpha$-Fe2O3 particles in the detergent solution were measured by steaming potential and microelectrophoresis methods, respectively. The adhesion and removal amount of $\alpha$-Fe2O3 particles on the from PET fabric increased with increasing time of adhesion and removal, and the rates of adhesion and removal were high at the initial stage of adhesion and removal, and then the rates decreased with passing time. The adhesion and removal amount of $\alpha$-Fe2O3 particles on and from PET fabric increased with increasing pH of solution regardless ionic strength. The tendencies and degree of adhesion and removal were very similar regardless interaction of surface charge of particle and fiber. Therefore, in the presence of a surfactant and electrolyte, the influence of interaction of surface charge of particle and substrate on the detergency of particulate soil was small.

• 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$_{w}$).).).

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2000년도 창립총회 및 춘계학술발표회
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• pp.108-111
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• 2000

FeS/FeS$_2$ minerals have been known to be potentially useful reductant to the removal of common organic contaminants in groundwater and soil. This research is aimed at improving our understanding of factors affecting the pathways and rates of reductive transformation of Hexachloroethane by catalytical iron minerals in natural system. Hexachloroethane is reduced by FeS/FeS$_2$ minerals under anaerobic condition to tetrachloroethylene and trichloroethylene with pentachloroethyl radical as the intermediate products. The kinetics of reductive transformations of the Hexachloroethane have been investigated in aqueous solution containing FeS, FeS$_2$. The proposed reduction mechanism for the adsorbed nitrobenzene involves the electron donor-acceptor complex as a precursor to electron transfer. The adsorbed Hexachloroethane undergo a series of electron transfer, proton transfer and dehydration to achieve complete reduction. It can be concluded that the reductive transformation reaction takes place at surface of iron-bearing minerals and is dependent on surface area and pH. Nitrobenzene reduction kinetics is affected by reductant type, surface area, pH, the surface site density, and the surface charge. FeS/FeS$_2$-mediated reductive dechlorination may be an important transformation pathway in natural systems.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.186-190
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• 2004

The electrokinetic bioremediation employing electrolyte circulation method was carried out for the cleanup of phenanthrene-contaminated kaolinite, and microorganism used in the biodegradation of phenanthrene was Sphingomonas sp. 3Y. The electrolyte circulation method supplied ionic nutrientsand the microorganism into soil, and inhibited the significant pH change of soil by increasing the soil buffering capacity by providing phosphate buffer compounds. When the remediation process was conducted without surfactant, the removal efficiency of phenanthrene, at the initial concentration of 200 ppm, was 69% for only 7 days. Higher microbial population and lower phenanthrene concentration were observed in the anode and middle regions of soil specimen than in the cathode region. The higher density of microorganism was because the microbial movement was in the direction of the anode part due to the negative surface charge. When Triton X-100 and APG of 20 g/1 were used to improve the bioavailability of phenanthrene strongly adsorbed onto soil surface, about 90 and 39% of phenanthrene removal were obtained. Consequently, it was confirmed that the microorganism preferred APC to phenanthrene as carbon source and so the removal efficiency with APG decreased less than that without APG.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권3호
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• pp.195-203
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• 1986

한국산 우량점토광물(優良粘土鑛物)의 표면하전특성(表面荷電特性)을 알아 보기 위하여 경남(慶南) 및 경북(慶北) 지역(地域)에서 Zeolite, Bentonite 및 Kaolin으로 생산되는 3종(種)의 점토광물(粘土鑛物)을 채취(採取)하여 pH(4~9) 및 이온강도(强度)(0.01, 0.1N)를 달리하여 가면서 이것들에 의한 음양(陰陽)이온의 흡착량(吸着量)을 조사(調査)하였다. Zeolite의 주광물(主鑛物)은 Mordenite와 Clinoptilolite 였고 Bentenite와 Kaolin은 각각 Montmorillonite 및 Halloysite로 동정(同定)되었다. 동일(同一) 농도(濃度)에서 Montmorillonite 및 Halloysite는 $NH^+_4$보다 $Ca^{2+}$을 많이 흡착(吸着)하였으나 Zeolite는 $Ca^{2+}$보다 $NH^+_4$을 훨씬 많이 흡착(吸着)하였다. 이온강도(强度)가 작은 용액(溶液)보다는 큰 용액(溶液)에서 이온의 흡착량(吸着量)이 많았다. 점토광물(粘土鑛物)의 CEC는 Zeolite > Montmorillonite > Halloysite 순이었다. 비표면적(比表面積)은 Montmorillonite > Zeolite > Halloysite 순이었으며 표면하전밀도(表面荷電密度)는 Zeolite > Halloysite > Montmorillonite 순이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권4호
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• pp.241-247
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• 1991

제주도(濟州島) 한라산(漢拏山) 남사면(南斜面)에 toposequence를 이루고 있는 9개 토양통(土壤統)과 제주도(濟州島) 주요(主要) 토양군(土壤群)인 암갈색토(暗褐色土), 농암갈색토(濃暗褐色土), 흑색토(黑色土), 갈색삼림토(褐色森林土) 등을 대상으로 Extractable acidity, 치환성(置換性) Al, CEC, 염기포화도(鹽基飽和度), 영구전하(永久電荷), 변이전하(變異電荷), 변이전하비(變異電荷比) 등을 분석(分析)하여 제주도(濟州島) 대표토양(代表土壤)의 전하특성(電荷特性)을 Andic 특성(特性)에 따라 구명(究明)하고자 하였다. 저지대(低地帶)에 분포(分布)한 암갈색토(暗褐色土)인 월평(月坪) 및 용흥통(龍興統)에서는 치환성(置換性) 염기함량(鹽基含量), 영구전하량(永久電荷量), 염기포화도(鹽基飽和度)가 높은 반면에 Ext. acidity, CEC, 변이전하량(變異電荷量) 등이 비교적 낮아 CEC(양이온 합)/점토(粘土)가 150 cmol(＋)/kg 이하였고, 변이전하비(變異電荷比)도 0.80 이하였다. Allophone 또는 Al-유기복합체(有機複合體)가 주(主)가 되는 토양(土壤)에서는 Ext. acidity, CEC, 변이전하(變異電荷), 변이전하비(變異電荷比) 등이 매우 높고, 置換性 鹽基含量, 永久電荷, 염기포화도(鹽基飽和度)가 낮았는데, 이러한 경향(傾向)은 Al-유기복합체(有機複合體)가 주(主)가 되는 토층(土層)인 흑색토(黑色土)와 갈색삼림토(褐色森林土)의 A층에서 더욱 현저하였다. Ext. acidity, CEC($NH_4OAc$). CEC(양이온 합), 변이전하(變異電荷) 등은 유기탄소(有機炭素), Cp, Alp 함량 등과 고도(高度)로 유의(有意)한 상관관계가 있는데 그중에서도 Cp 함량(含量)과 가장 높은 상관관계가 있었다. Allophone이 주(主)가 되는 토양(土壤)에서는 염기포화도(鹽基飽和度)가 낮은데도 치환성(置換性) Al함량이 매우 낮으며 pH가 6.0 내외로 높은데, Al-유기복합체(有機複合體)가 주가 되는 토양(土壤)에서는 치환성(置換性) Al 함량이 비교적 높고 pH가 낮았다.