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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
정현이 (전남대학교 지질환경과학과) 문원진 (한국기초과학지원연구원 광주센터) 노열 (전남대학교 지질환경과학과)
저널정보
대한자원환경지질학회 자원환경지질 자원환경지질 제49권 제2호
발행연도
2016.1
수록면
77 - 88 (12page)

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2016

열처리에 따른 백석면의 광물학적 특성 변화와 열분해 과정 연구
정현이 ,  문원진 ,  노열 자원환경지질 2016.01 학술저널

2015

백석면의 열분해 과정과 광물학적 특성 변화 연구
정현이 지구환경과학과 2015.01 학위논문

2014

열처리에 따른 석면의 광물학적 특성변화
정현이 ,  문원진 ,  윤성준 외 2명 자원환경지질 2014.01 학술저널

2013

충북 제천 수산면 일대 토양에서 산출되는 석면의 광물학적 특성
정현이 ,  김주현 ,  정혜민 외 9명 대한지질학회 학술대회 2013.10 학술대회자료

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백석면[Chrysotile, $Mg_3Si_2O_5(OH)_4$]은 사문석군 광물에 속하는 1:1 층상규산염광물로 섬유상의 형태와 구조적 특성으로 인해 다양한 이용과 연구가 진행되었으나, 근래에는 1급 발암물질로 선정되면서 백석면의 분해에 따른 본질적인 무해화를 위한 연구의 관심도가 높아졌다. 따라서 이 연구는 열처리에 따른 백석면의 광물학적 특성 변화를 관찰하여 열분해에 따른 무해화 과정을 알아보고자 하였다. 실험은 캐나다 LAB Chrysotile 광상에서 산출되는 백석면을 이용하여 $600-1,300^{\circ}C$ 범위에서 2시간 동안 열처리를 하였으며, TG-DTA, XRD, FT-IR, SEM-EDS, TEM-EDS 분석을 통해 백석면의 결정구조, 형태 및 화학성분의 변화를 확인하여 광물학적 특성변화를 관찰하였다. 열분해 실험 결과, 섬유상의 hollow tube 구조를 가지는 백석면은 약 $600-650^{\circ}C$에서 흡열반응이 일어남에 따라 팔면체판(MgOH)에서 수산기(OH)가 제거되면서 백석면은 비정질 광물의 형태로 변화하였다(탈수화 1단계). 약 $820^{\circ}C$에서는 발열반응이 관찰되었으며 이는 Mg, Si, O의 재배열 결과 주상의 고토감람석(forsterite, $Mg_2SiO_4$)으로 상전이에 영향을 준 것으로 사료된다(탈수화 2단계). 또한 $800^{\circ}C$ 이상으로 열처리한 일부 시료에서 고토감람석 내 결정구조의 변화가 시작되었고, $1,000^{\circ}C$ 이상에서는 온도 상승에 따라 점진적인 재결정 작용 결과 3차원적으로 성장하여 구형광물로 형태 변화가 나타나며 완화휘석(enstatite, $MgSiO_3$)을 형성하였다. 따라서 이 연구는 다양한 분석법의 적용과 2시간 동안의 열처리를 통하여 백석면의 탈수화 반응에 따른 결정구조의 붕괴와 섬유상 형태의 변형을 확인하였으며, 백석면은 무해 광물인 고토감람석과 완화휘석으로 상전이 됨을 통해 백석면의 무해화 과정을 제시 할 수 있었다.
#백석면 #열분해 #탈수화 #무해화 #열처리

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