• Title/Summary/Keyword: calcium carbonate precipitation

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실험계획법을 이용한 나노 결정 소석회 합성 (Synthesis of nano-crystalline slaked lime using design of experiment)

  • 김진성;김정우;이희수;김용남;신현규;김환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.174-178
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    • 2008
  • 본 연구에서는 균일침전법으로 합성된 $CaCO_3$를 하소한 후 수화시키는 방법을 이용하여 소석회를 제조하였다. 소석회를 제조하기 위하여, 염화칼슘$(CaCl_2)$과 우레아(Urea)가 출발 물질로 사용되었으며 염화칼슘 수용액과 우레아 수용액을 혼합하여 가열하는 동안 반응용기 내에서 탄산칼슘이 합성되었다. 침전물들을 여과하고 증류수와 에탄올로 수 차례 세척하였으며 건조시켰다. 소석회는 하소된 탄산칼슘의 수화과정을 통하여 합성되었다. 최적의 합성조건을 선정하는데 있어 실험의 잡음인자를 최소화하고 결과를 통계적으로 추론할 수 있는 실험계획법(다구치 실험계획법)을 이용하였다. 제조된 탄산칼슘을 $1000^{\circ}C$에서 30분 동안 하소시킨 후 에탄올 및 옥살산이 첨가된 증류수로 수화시킴으로써 결정입자 크기가 약 50 nm인 소석회를 제조할 수 있었다.

중금속(重金屬)(Cd)의 피해경감(被害輕減)을 위(爲)한 토양개량(土壤改良)에 관(關)한 연구(硏究) I. Cd침출(浸出)과 개량제(改良劑) 시용(施用)으로 인(因)한 치환성(置換性) Cd의 감소(減少) (Studies on the Alleviation of Heavy Metal (Cadmium) Damage through Soil Improvement (Extraction of Cadmium and the Damage through Exchangeable Cd++ by the Application of Soil Amendments))

  • 오왕근
    • 한국토양비료학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.242-249
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    • 1982
  • 카드뮴의 해독(害毒)을 경감(輕減)하는데 필요(必要)한 기초지식(基礎知識)을 얻기 위(爲)하여 카드뮴이 처리(處理)된 토양(土壤)에 석회물질(石灰物質)과 개량제(改良劑)를 사용(使用)한 것과 이미 석회(石灰)가 사용(使用)된 토양(土壤)에 Cd를 처리(處理)한 것을 분(盆)에 담아서 1981년(年) 여름 또는 가을에 자연토양수분조건하(自然土壤水分條件下)에 묻고 처리후(處理后) 40일(日)~70일(日)사이에 토양시료(土壤試料)를 채취분석(採取分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 카드뮴은 토양(土壤)을 0.1N-HCl나 2%구연산으로 침출(浸出)했을 때에 많고, $N-AcNH_4$로 침출(浸出)했을때 적었으며 물로 침출(浸出)했을 때는 나오지 않았다. 침출(浸出)된 카드뮴의 처리간(處理間) 차이(差異)는 $N-NH_4A$ 침출(浸出)에서 가장 뚜렷하여 이것을 유효카드뮴으로 할 수 있을 것 같다. 2) 치환성(置換性)카드뮴을 줄이는데 가장 유효한 것은 수산화(水酸化)카드뮴이며 탄산(炭酸)카드뮴, 규산(珪酸)카드뮴의 순서(順序)로 효과가 적어졌다. 3. 과석(過石)도 치환성(置換性)카드뮴을 줄였는데 인산(燐酸)카드뮴을 침전(沈澱)시키기 때문으로 판단(判斷)되었다. 4. 치환성(置換性)카드뮴은 토양(土壤)의 pH 6.0~6.5에서 많고 그 이하(以下)나 이상(以上)에서 적었다. pH 5.0이하(以下)에서는 $Mn^{+{+}}$으로 인(因)한 $Cd^{+{+}}$의 침전(沈澱)때문이고, pH 6.0이상(以上)에서는 수산화(水酸化)카드뮴의 침전(沈澱)때문으로 판단(判斷)되었다.

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원·정수의 부식특성에 따른 상수관망에서의 부식성 수질 모니터링 (The Monitoring of Corrosive Water Quality in Water Distribution System by Corrosion Characteristics of Raw and Tap water)

  • 배석문;김도환;손희종;최동훈;김익성;김경아
    • 한국환경과학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.907-915
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    • 2015
  • The tap water is generally known to be corrosive in the pH range at 6.5 ~ 7.5. And the degree of corrosion varies depending on the types of raw water such as river surface water or lake water of the dam. Although several corrosion index represents the corrosivity of tap water, the typical corrosion indexes such as Langelier saturation index (LI) and calcium carbonate precipitation potential (CCPP) were calculated to monitoring the corrosive water quality about raw and tap water in water distribution system. To control the corrosive water quality, the correlation between corrosion index and water quality factors were examined. In this study, corrosion index (LI, CCPP) and the pH was found to be most highly correlated.

석회석을 원료로 사용한 재생용지의 친환경 In-situ Filler로서의 광학적 특성 연구 (Optical Characteristics of Eco-friendly In-situ Recycled Paper with Limestone as Filler)

  • 이현재;이로운;김춘식;남성영;서영범;안지환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.132-137
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    • 2014
  • The study was performed with low-grade limestone, which is used to make cement or is disposed of due to its low CaO content. In this study, the optimal condition of limestone with which to manufacture precipitated calcium carbonate (PCC) and limestone in fiber was determined through in-situ reactions. The best firing condition is with slaked lime with rapid cooling after 2 h of firing at $1000^{\circ}C$. In addition, the content of CaO can be increased by sorting the low-grade limestone using a 200 mesh filter, and the optical quality of old newspaper (ONP) was similar when using both low-grade and high-grade limestone. Also, controlling the particle size of PCC is an important factor pertaining to the optical characteristics of paper.

Characterization of Three Antifungal Calcite-Forming Bacteria, Arthrobacter nicotianae KNUC2100, Bacillus thuringiensis KNUC2103, and Stenotrophomonas maltophilia KNUC2106, Derived from the Korean Islands, Dokdo and Their Application on Mortar

  • Park, Jong-Myong;Park, Sung-Jin;Ghim, Sa-Youl
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권9호
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    • pp.1269-1278
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    • 2013
  • Crack remediation on the surface of cement mortar using microbiological calcium carbonate ($CaCO_3$) precipitation (MICP) has been investigated as a microbial sealing agent on construction materials. However, MICP research has never acknowledged the antifungal properties of calcite-forming bacteria (CFB). Since fungal colonization on concrete surfaces can trigger biodeterioration processes, fungi on concrete buildings have to be prevented. Therefore, to develop a microbial sealing agent that has antifungal properties to remediate cement cracks without deteriorative fungal colonization, we introduced an antifungal CFB isolated from oceanic islands (Dokdo islands, territory of South Korea, located at the edge of the East Sea in Korea.). The isolation of CFB was done using B4 or urea-$CaCl_2$ media. Furthermore, antifungal assays were done using the pairing culture and disk diffusion methods. Five isolated CFB showed $CaCO_3$ precipitation and antifungal activities against deteriorative fungal strains. Subsequently, five candidate bacteria were identified using 16S rDNA sequence analysis. Crack remediation, fungi growth inhibition, and water permeability reduction of antifungal CFB-treated cement surfaces were tested. All antifungal CFB showed crack remediation abilities, but only three strains (KNUC2100, 2103, and 2106) reduced the water permeability. Furthermore, these three strains showed fungi growth inhibition. This paper is the first application research of CFB that have antifungal activity, for an eco-friendly improvement of construction materials.

스케일형성 방지를 위한 펄스 전기장 처리의 적용 (Application of Pulsed Electric Field Treatment for Scaling Prevention)

  • 최승필;김종오
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권10호
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    • pp.51-56
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    • 2011
  • 본 연구에서는 스케일형성 제어와 막 파울링 저감을 위한 펄스 전기장 처리의 적용성을 실험적으로 검토하였다. 수용액 중의 칼슘이온 78%가 감소되었으며, $CaCO_3$입자의 크기는 커지는 것으로 확인되었다. 또한, $CaCO_3$의 결정형태는 비교적 제거가 힘든 Aragonite 구조에서 비교적 제거가 쉬운 Calcite 구조로 변화됨을 알 수 있었다. 막투과 유량과 막투과 유속은 펄스 전기장처리전에 비하여 더 높게 나타났으며, 스케일형성 가능성지수인 LI값 역시 감소하는 경향을 나타내었다. 결과로부터 펄스 전기장처리가 막 여과의 전처리로써 $CaCO_3$파울링을 경감시키기 위한 효과적인 방법으로 판단된다.

PVA섬유를 혼합한 미생물 고결토의 공학적 특성 (Engineering Characteristics of Bio-cemented Soil Mixed with PVA Fiber)

  • 최선규;박성식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권8호
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    • pp.27-33
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    • 2016
  • 본 연구에서는 미생물 고결토의 압축강도 및 인장강도 개선을 위하여 PVA(Polyvinyl alcohol) 섬유를 혼합하는 연구를 수행하였다. 미생물 고결토의 인장강도 특성을 개선하기 위해 모래에 섬유를 혼합한 다음 미생물 배양액을 7일 동안 1일 2회 총14회 반복주입하여 고결을 유도하였다. 모래는 Ottawa모래를 사용하였으며, 섬유는 PVA섬유를 세 종류의 함유량(0, 0.4, 0.8%)으로 혼합하였다. 미생물은 Bacillus sp. 미생물을 사용하였으며, 공시체의 크기는 직경 5cm, 높이 10cm로 제작하였다. 고결이 완료된 다음 일축압축강도, 인장강도시험을 실시하였으며, 시험 후에는 탄산칼슘 석출량과 SEM 분석을 실시하였다. 섬유의 함유량이 증가함에 따라 평균 일축압축강도는 증가하다가 약간 감소하는 경향을 보이지만, 인장강도는 점진적으로 증가하는 경향을 보였다. 탄산칼슘 석출량이 유사하다고 볼 경우, 압축강도는 약 30%의 강도 증가를 발생하였지만, 인장강도는 약 160%의 강도 증가를 보였다. 공시체의 취성도를 나타내는 압축강도와 인장강도의 비는 섬유 함유량이 0%인 경우 약 8 정도에서 섬유 함유량이 0.8%로 증가할 경우 4까지 감소하였으며, 동일한 조건에서 섬유의 함유량이 증가할수록 인장강도의 증가 폭은 커짐을 확인하였다. 이러한 섬유를 혼합한 미생물 고결토는 전단파괴 방지 및 인장강도 증진을 요하는 사면 등의 분야에 적용 가능 할 것으로 판단된다.

수도관 내부부식방지를 위한 CCPP 조절시 정수공정내에서의 수질변화 (Water Quality Variation on the Unit Operation of Water Treatment Process When CCPP Index was Controlled for Internal Corrosion of Water Pipes)

  • 이재인;김도환;이지형;김동윤;홍순헌;신판세
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.362-368
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    • 2005
  • 본 연구에서는 수도관부식방지를 위해 정수공정에 탄산가스와 소석회, 소다회를 주입함으로 pH, 알칼리도, 칼슘경도와 같이 부식에 영향을 미치는 수질을 조절하여 운전하였다. 탄산가스와 소석회는 정수공정 중 응집제주입 이전에, 소다회는 정수공정의 마지막 단계인 BAC 처리 후에 주입하여 정수공정 내의 수질변화에 미치는 영향을 고찰하였다. pH와 알칼리도는 응집조에서 감소한 후 침전이후 BAC 공정까지 일정하게 되었으며, 칼슘경도는 응집조에서 증가한 후 BAC 공정까지 큰 변화 없이 일정하였다. 연구기간동안 탄산가스와 소석회주입으로 탁도 발생과 DOC 제거율에 미치는 영향은 거의 없었다. 최종처리수의 평균수질은 pH 8.39, 알칼리도 $61.4\;mg/L$ as $CaCO_3$, 칼슘경도 59.4 mg/L as $CaCO_3$였고, CCPP 지수는 BAC 처리수보다 평균 29.5 mg/L 상승시켜 CCPP $\geq$ 0으로 조절하여 수도관내 부식방지효과를 기대할 수 있었다.

Chemical characteristics of wet precipitation in urban and mountainous sites of Jeju Island

  • Bu, Jun-Oh;Song, Jung-Min;Park, Sook-Young;Kang, Hee-Ju;Kang, Chang-Hee
    • 분석과학
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    • 제33권1호
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    • pp.33-41
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    • 2020
  • Wet precipitation samples were collected in Jeju City and Mt. Halla-1100 site (a site at an altitude of 1100 m on Mt. Halla) during 2011-2013, and their major ionic species were analyzed to examine the chemical composition and characteristics. A comparison of ion balance, electric conductivity, and acid fraction of precipitation revealed correlation coefficients in the range of r = 0.950~0.991, thereby implying the high quality of analytical data. Volume-weighted mean pH and electric conductivity corresponded to 4.86 and 25.5 µS/cm for Jeju City, and 4.98 and 15.1 µS/cm for Mt. Halla-1100 site, respectively. Ionic strengths of the wet precipitation in Jeju City and Mt. Halla-1100 site corresponded 0.3 ± 0.5 and 0.2 ± 0.2 mM, respectively, thereby indicating that more than 30 % of total precipitation was within a pure precipitation criteria. The precipitation with a pH range of 4.5 - 5.0 corresponded to 40.8 % in Jeju City, while the precipitation with a pH range of 5.0 - 5.5 corresponded to 56.9 % in Mt. Halla-1100 site, thereby indicating slightly more weak acidity than that in Jeju city. The volume-weighted mean concentration (µeq/L) of ionic species was in the order of Na+ > Cl- > nss-SO42- > NO3- > Mg2+ > NH4+ > H+ > nss-Ca2+ > PO43- > K+ > CH3COO- > HCOO- > NO2- > F- > HCO3- > CH3SO3- at Jeju City area, while it corresponded to Na+ > Cl- > nss-SO42- > NO3- > NH4+ > H+ > Mg2+ > nss-Ca2+ > PO43- > CH3COO- > K+ > HCOO- > NO2- > F- > HCO3- > CH3SO3- at Mt. Halla-1100 site. The compositions of sea salts (Na+, Cl-, Mg2+) and secondary pollutants (NH4+, nss-SO42-, NO3-) corresponded to 66.1 % and 21.8 %, respectively, in Jeju City and, 49.9 % and 31.5 %, respectively, in Mt. Halla-1100 site. The acidity contributions in Jeju City and Mt. Halla-1100 site by inorganic acids, i.e., sulfuric acid and nitric acid, corresponded to 93.9 % and 91.4 %, respectively, and the acidity contributions by organic acids corresponded to 6.1 % and 8.6 %, respectively. The neutralization factors in Jeju City and Mt. Halla1100 site by ammonia corresponded to 29.8 % and 30.1 %, respectively, whereas the neutralization factors by calcium carbonate corresponded to 20.5 % and 25.2 %, respectively. From the clustered back trajectory analysis, the concentrations of most ionic components were higher when the airflow pathways were moved from the continent to Jeju area.

$Ca-PO_4-H_2O$계로부터 수산화아파타이트의 침전조건 결정 (Determination of Hydroxyapatite Precipitation Condition from the $Ca-PO_4-H_2O$ System)

  • 오영제
    • 분석과학
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    • 제13권2호
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    • pp.208-214
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    • 2000
  • 수산화물, 탄산염 및 수산화아파타이트(HAp)의 형성과 해리는 용액의 pH에 따라 달라지며 $Ca-PO_4-H_2O$계로부터 균질하고 미세한 HAp, $Ca_{10-x}(HPO_4)_x(PO_4)_{6-x}(OH)_{2-x}(x=0)$, 세라믹 분말을 제조하는데 매우 중요한 인자가 된다. 각 복합이온의 용해도는 pH와 직선적인 관계에 있으므로 용해도 도형은 수산화물, 탄산염 및 수산화아파타이트(HAp)의 평형상수와 용해도적으로부터 계산된 대수 몰농도로 그릴 수 있다. $Ca-PO_4-H_2O$계로부터 $25^{\circ}C$에서 단일상의 $Ca_{10-x}(HPO_4)_x(PO_4)_{6-x}(OH)_{2-x}(x=0)$ 분말을 제조하기 위한 최적의 pH조건은 이론적인 고찰 결과 $10.5{\pm}0.5$로 결정되었다. 실온에서 제조하여 $80^{\circ}C$에서 건조시킨 HAp분말은 75nm의 입자크기를 갖는 미세한 응집분말 이었으며, $1,000^{\circ}C$에서 하소시킨 HAp분말은 450nm 크기의 거의 균질한 형태의 분말을 얻었다. HAp분말들이 응집되어 있었지만 소결후 미세구조는 양호하여 우수한 기계적 특성을 보유하였다.

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