[논문]교질상 적철석의 거동 특성: 수환경 내 이온 조성 및 세기, 자연 유기물이 미치는 영향

이우춘; 이상우; 김순오

doi:10.9719/eeg.2020.53.4.347

교질상 적철석의 거동 특성: 수환경 내 이온 조성 및 세기, 자연 유기물이 미치는 영향
Study on the Behavior of Colloidal Hematite: Effects of Ionic Composition and Strength and Natural Organic Matter in Aqueous Environments 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.53 no.4, 2020년, pp.347 - 362

이우춘 (경상대학교 자연과학대학 지질과학과 및 기초과학연구소(RINS)) , 이상우 (경상대학교 자연과학대학 지질과학과 및 기초과학연구소(RINS)) , 김순오 (경상대학교 자연과학대학 지질과학과 및 기초과학연구소(RINS))

초록
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수환경 내 철 (수산)산화물은 주로 광산 활동에 의해 생성되며 주변 환경을 교란시키는 대표적인 교질물이다. 철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 적철석은 수환경 내 다양한 환경인자들로 인해 거동 특성이 변한다. 본 연구는 배경용액의 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등의 환경적 인자가 교질상 적철석의 거동에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 특히, 적철석 교질물 입자들의 거동특성을 보다 더 명확하게 해석하고자 동적광산란분석기(dynamic light scatterer, DLS)와 단일입자 유도결합플라즈마질량분석기(single particle ICP-MS, spICP-MS)를 비교하여 분석을 수행하였다. 배경용액의 이온 조성과 세기가 변함에 따라 적철석 입자의 표면 확산이중층의 두께가 변화될 뿐만 아니라, 입자에 미치는 정전기적 힘과 van der Walls의 합력이 변하면서 입자의 응집/분산 특성이 달라지는 것으로 나타났다. 또한 수환경의 pH가 적철석 입자의 영전하점(point of zero charge, PZC)에서 멀어질수록 정전기적 반발력이 커져 입자들이 분산되는 것을 확인하였다. 수환경 내 자연 유기물이 적철석의 표면을 코팅함에 따라서 자연 유기물 표면에 존재하는 카르복실기와 페놀기 등과 같은 작용기들로 인하여 적철석 입자의 정전기적 안정화와 구조적 안정화가 증가하는 것으로 조사되었다. 이러한 안정화 효과는 자연 유기물의 농도가 작을수록 증가하지만, 상대적으로 이온포텐셜이 큰 2가 양이온이 1가 양이온보다 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들 사이에서 더 큰 가교역할을 하기 때문에 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들의 안정화(분산)를 방해하는 것으로 확인되었다. 결론적으로, 수환경 내 교질상 적철석의 거동 특성은 이온의 조성과 세기, pH, 그리고 자연 유기물 등과 같은 환경적 인자들에 많은 영향을 받는 것을 정량적으로 확인할 수 있었는데, 그 중 자연 유기물은 수환경에서 교질물의 거동에 매우 지배적이고 주요한 제어인자임을 알 수 있었다. 한편, 적철석 입자의 거동 특성을 정량화할 수 있는 두 분석기법을 비교한 결과, DLS 분석기법은 신속성 및 편의성에서 강점을 지니는 반면 spICP-MS의 분석기법은 입자의 모양 및 응집 형태 등을 고려할 수 있는 장점이 있기 때문에 두 분석기법을 조합하여 활용하면 수환경 내 교질물의 거동 특성을 연구하는데 보다 더 효과적일 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Iron (hydro)oxides in aqueous environments are primarily formed due to mining activities, and they are known to be typical colloidal particles disturbing surrounding environments. Among them, hematites are widespread in surface environments, and their behavior is controlled by diverse factors in aqueous environments. This study was conducted to elucidate the effect of environmental factors, such as ionic composition and strength, pH, and natural organic matter (NOM) on the behavior of colloidal hematite particles. In particular, two analytical methods, such as dynamic light scattering (DLS) and single-particle ICP-MS (spICP-MS), were compared to quantify and characterize the behavior of colloidal hematites. According to the variation of ionic composition and strength, the aggregation/dispersion characteristics of the hematite particles were affected as a result of the change in the thickness of the diffuse double layer as well as the total force of electrostatic repulsion and van der Walls attraction. Besides, the more dispersed the particles were, the farther away the aqueous pH was from their point of zero charge (PZC). The results indicate that the electrostatic and steric (structural) stabilization of the particles was enhanced by the functional groups of the natural organic matter, such as carboxyl and phenolic, as the NOM coated the surface of colloidal hematite particles in aqueous environments. Furthermore, such coating effects seemed to increase with decreasing molar mass of NOM. On the contrary, these stabilization (dispersion) effects of NOM were much more diminished by divalent cations such as Ca2+ than monovalent ones (Na+), and it could be attributed to the fact that the former acted as bridges much more strongly between the NOM-coated hematite particles than the latter because of the relatively larger ionic potential of the former. Consequently, it was quantitatively confirmed that the behavior of colloidal hematites in aqueous environments was significantly affected by diverse factors, such as ionic composition and strength, pH, and NOM. Among them, the NOM seemed to be the primary and dominant one controlling the behavior of hematite colloids. Meanwhile, the results of the comparative study on DLS and spICPMS suggest that the analyses combining both methods are likely to improve the effectiveness on the quantitative characterization of colloidal behavior in aqueous environments because they showed different strengths: the main advantage of the DLS method is the speed and ease of the operation, while the outstanding merit of the spICP-MS are to consider the shape of particles and the type of aggregation.

주제어

표/그림 (12)

표 Table 1. Summary of experimental conditions
그림 Fig. 1. Conceptual diagram showing the principles of (a) ICP-MS and (b) spICP-MS (Mitrano et al., 2012). (c) Schematic diagram showing the data process for the interpretation for the analysis of particles using spICP-MS.
표 Table 2. Analytical conditions of DLS
표 Table 3. Analytical conditions of spICP-MS
그림 Fig. 2. (a) TEM images of hematite particles and (b) the distribution of signal histogram obtained from their analysis of spICP-MS.
표 Table 4. Statistical results of particle size on TEM analysis of hematite
그림 Fig. 3. The DLS results of the effect of background solution concentrations on the hydrodynamic diameter and zeta potential of hematite particles as a function of pH.
그림 Fig. 4. The spICP-MS results of the size distribution of hematite particles according to the compositions of background solution at pH 5.0.
그림 Fig. 5. The DLS results of the effect of natural organic matter (10 ppm) on the hydrodynamic diameter and zeta potential of hematite particles as a function of pH.
그림 Fig. 6. The spICP-MS results of the effect of natural organic matter (10 ppm) on the size distribution of hematite particles according to the compositions of background solution at pH 5.0.
그림 Fig. 7. Conceptual diagram showing the aggregation types of hematite in aqueous environments.
그림 Fig. 8. The DLS results of the NOM concentrations (1, 10, 50 ppm) on the hydrodynamic diameter and the zeta potential of hematite particles as a function of pH.

AI 본문요약
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문제 정의

적철석의 응집 특성을 평가하는 데 있어 중요한 DLVO 이론, 임계응집농도, 안정화비는 사전에 연구가 진행되어야 하지만, 앞서 서론에서 언급하였듯이 이와 관련된 선행연구들을 참고하여 실험조건 및 분석 방법을 설정하였다. 또한 본 연구에서는 실제 수환경을 고려한 자연상에 존재하는 교질상 적철석의 응집 특성을 평가하는 연구로서 이를 중점으로 실험조건 및 방법을 수립하였다.
본 연구에서는 수계 내 교질상 적철석에 대한 거동 특성을 살펴보기 위해 수환경 내 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등과 같은 다양한 환경인자가 미치는 영향을 DLS와 spICP-MS 분석기법을 이용하여 고찰하였다. 이온의 농도(이온세기)가 증가할수록 적철석의 확산이중층 두께의 감소로 인해 van der Walls의 인력이 증가하여 응집이 발생되는 것을 확인하였다.
또한, 교질상 적철석의 분석을 위하여 기존에 전통적인 나노물질 분석법으로 알려진 DLS와 최근 새롭게 각광받고 있는 spICP-MS를 이용하여 적철석 교질의 입자크기 및 표면 전하를 측정하여 환경 인자들이 거동에 미치는 영향을 비교 평가하였다. 서로 다른 원리를 가지고 있는 분석기기를 비교하는 것은 다른 분석기법으로 같은 물질을 대상으로 한 응집 특성 연구 사례를 보여줄 뿐만 아니라, 두 분석 결과를 비교함으로써 명확한 차이점을 제시하고자 한다.
광산 주변 수계의 심미적 오염을 비롯하여 교질상의 적철석으로 발생되고 있는 환경오염을 해결하기 위해서는 먼저 적철석의 거동 특성(응집 및 분산)에 대한 기초연구가 필요하다. 이러한 이유로 본 연구에서는 교질상 적철석의 거동을 좌우하는 다양한 환경 인자들 중 가장 대표적이면서도 중요한 수환경 내 이온 조성 및 세기와 자연 유기물을 중점으로 하여 적철석의 거동 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 이를 위해 배경 용액의 조성, 농도 그리고 pH의 영향을 고찰하였고, 배경 용액 실험결과를 바탕으로 실제 수환경을 모사하기 위하여 자연 유기물의 종류 및 농도에 따른 교질상 적철석의 거동 특성을 연구하였다.

제안 방법

0%로 도출되었고, 기타 상세한 분석조건은 Table 3에 정리하였다. Probe ultrasonication으로 분산한 적철석을 실험조건에 맞는 배경용액으로 1,000배 ~ 10,000배 희석하여 0.1-10 ppb의 농도 수준으로 spICP-MS를 분석하였으며, 실시간으로 입자의 농도를 모니터링하였다. 적철석은 응집 반응이 빠르기 때문에 모든 실험에서 분산 후 분석까지 5분 이내로 이루어졌다.
실제 수환경 내 많은 영향을 미치는 자연 유기물에 대한 적철석의 거동 특성을 살펴보고자 fulvic acid, humic acid, standard natural organic matter (NOM)를 이용하여 실험을 수행하였다. 그리고 배경 용액에 대한 거동 특성의 실험 방법과 연구 결과를 토대로 실험조건을 설정하였으며, 일반적인 수환경 내 자연 유기물의 농도는 10 ppm으로 분포하고 있어 이를 기준으로 자연 유기물의 농도를 설정하였다(Tipping and Higgins, 1982; Wilkinson et al., 1997). 이 실험에 이용된 배경 용액의 조건은 1 mM의 NaNO₃와 CaCl₂을 pH 3, 5, 7, 9, 11로 적정하여 실험을 수행하였고, 모든 실험에 대한 입자크기와 표면 전하를 DLS 기기로 분석하였다.
적철석의 거동에 미치는 자연 유기물의 종류에 의한 영향을 보다 명확하게 이해하기 위해 spICP-MS로 분석하였으며, pH 5의 1 mM NaNO₃와 CaCl₂의 배경 용액 내 적철석의 입자크기를 분석하였다. 그리고 자연 유기물의 농도에 따른 적철석의 거동 특성을 살펴보기 위해 3 종류 중 fulvic acid와 humic acid가 혼합된 표준 자연 유기물(NOM)을 이용하였으며, pH 조건에 따른 1 mM의 NaNO₃와 CaCl₂의 배경 용액 내 적철석의 입자크기와 표면전하를 DLS 기기로 분석하였다.
이를 위해 배경 용액의 조성, 농도 그리고 pH의 영향을 고찰하였고, 배경 용액 실험결과를 바탕으로 실제 수환경을 모사하기 위하여 자연 유기물의 종류 및 농도에 따른 교질상 적철석의 거동 특성을 연구하였다. 또한, 교질상 적철석의 분석을 위하여 기존에 전통적인 나노물질 분석법으로 알려진 DLS와 최근 새롭게 각광받고 있는 spICP-MS를 이용하여 적철석 교질의 입자크기 및 표면 전하를 측정하여 환경 인자들이 거동에 미치는 영향을 비교 평가하였다. 서로 다른 원리를 가지고 있는 분석기기를 비교하는 것은 다른 분석기법으로 같은 물질을 대상으로 한 응집 특성 연구 사례를 보여줄 뿐만 아니라, 두 분석 결과를 비교함으로써 명확한 차이점을 제시하고자 한다.
양이온은 1가인 Na과 2가인 Ca을 음이온은 Cl과 NO₃을 선정하였으며, 선정된 배경 용액의 조성은 NaCl, NaNO₃, CaCl₂, Ca(NO₃)₂ 등 총 4종류로 실험을 수행하였다. 배경 용액의 농도는 자연수의 이온세기를 고려하여 1, 10, 100 mM과 pH 조건은 3, 5, 7, 9, 11으로 조건을 설정하였으며, 이와 같은 실험조건을 Table 1에 정리하였다. 실험 전 구매한 교질상 적철석을 수용액에서 분산시키기 위해 Probe ultrasonication(VC750, Sonis & Materials Inc.
배경 용액의 종류, 농도, pH 등은 서로 영향을 주고받는 인자들이기 때문에 먼저배경 용액의 조성별 농도 변화에 따른 적철석의 거동 특성을 살펴보았다. 네 종류의 조성(NaNO₃, NaCl, Ca(NaNO₃)₂, CaCl₂)에서 가장 낮은 1 mM의 농도에서 pH 영향이 뚜렷하게 나타났고, 배경 용액의 농도가 증가할수록 pH의 영향이 감소되는 것으로 확인되었다.
이 방법의 장점은 빠른 측정 속도, 분석 정화도, 간편성 등이 있지만, 크기가 다른 입자들이 혼재될 때는 큰 입자로 인해 작은 입자의 빛의 산란을 측정하지 못해 왜곡된 분석 결과를 도출하는 단점이 있다. 본 연구에 이용된 DLS의 분석조건은 Table 2에 정리하였으며, 적철석의 Dispersant RI(Refractive index), Material RI, Viscosity(cP)의 값을 조사하여 분석하였다(He et al., 2008)
수환경에서의 적철석의 거동 특성은 응집(aggregation)과 분산(dispersion)으로 평가할 수 있는데, 일반적으로 교질 입자(콜로이드) 연구 분야에서 안정화(stabilization) 된다는 것은 입자들이 분산된 상태로 존재하는 것을 의미한다. 본 연구에서도 수환경에서 적철석이 분산되어 존재하는 상태를 안정된 상태로 구분하였다.
55 ml/W의 세기로 3분 동안 pulse type으로 분산시켰으며, 적철석과 같은 교질상 물질의 경우 반응성이 뛰어나 분산하여 실험을 수행하였다. 분산된 적철석은 10분간 반응시켜 후 DLS(Zetasizer Nano ZS, Malvern, UK)을 이용하여 수리역학적 입자크기(hydrodynamic size) 및 표면 전하(zeta potential)를 측정하였고, pH 5 조건에서 배경 용액의 종류에 따른 적철석의 단일 입자크기를 측정하기 위해 spICP-MS(ELAN DRC II, PerkinElmer, USA)를 이용하였다. 자세한 분석 원리 및 방법에 대한 내용은 2.
수환경 내 이온의 종류 및 농도에 따라 적철석의 거동 특성이 상이하여 이에 대한 영향을 연구하고자 주요 양음이온 중 반응성과 반응기작이 다른 원소를 선정하였다. 일반적인 교질상의 적철석은 광산배수에서 주로 발생되어 하천에 노출되었을 때의 농도는 Lee et al.
실제 수환경 내 많은 영향을 미치는 자연 유기물에 대한 적철석의 거동 특성을 살펴보고자 fulvic acid, humic acid, standard natural organic matter (NOM)를 이용하여 실험을 수행하였다. 그리고 배경 용액에 대한 거동 특성의 실험 방법과 연구 결과를 토대로 실험조건을 설정하였으며, 일반적인 수환경 내 자연 유기물의 농도는 10 ppm으로 분포하고 있어 이를 기준으로 자연 유기물의 농도를 설정하였다(Tipping and Higgins, 1982; Wilkinson et al.
실험 전 구매한 교질상 적철석을 수용액에서 분산시키기 위해 Probe ultrasonication(VC750, Sonis & Materials Inc., USA)으로 0.55 ml/W의 세기로 3분 동안 pulse type으로 분산시켰으며, 적철석과 같은 교질상 물질의 경우 반응성이 뛰어나 분산하여 실험을 수행하였다.
, 1997). 이 실험에 이용된 배경 용액의 조건은 1 mM의 NaNO₃와 CaCl₂을 pH 3, 5, 7, 9, 11로 적정하여 실험을 수행하였고, 모든 실험에 대한 입자크기와 표면 전하를 DLS 기기로 분석하였다. 적철석의 거동에 미치는 자연 유기물의 종류에 의한 영향을 보다 명확하게 이해하기 위해 spICP-MS로 분석하였으며, pH 5의 1 mM NaNO₃와 CaCl₂의 배경 용액 내 적철석의 입자크기를 분석하였다.
이러한 이유로 본 연구에서는 교질상 적철석의 거동을 좌우하는 다양한 환경 인자들 중 가장 대표적이면서도 중요한 수환경 내 이온 조성 및 세기와 자연 유기물을 중점으로 하여 적철석의 거동 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 이를 위해 배경 용액의 조성, 농도 그리고 pH의 영향을 고찰하였고, 배경 용액 실험결과를 바탕으로 실제 수환경을 모사하기 위하여 자연 유기물의 종류 및 농도에 따른 교질상 적철석의 거동 특성을 연구하였다. 또한, 교질상 적철석의 분석을 위하여 기존에 전통적인 나노물질 분석법으로 알려진 DLS와 최근 새롭게 각광받고 있는 spICP-MS를 이용하여 적철석 교질의 입자크기 및 표면 전하를 측정하여 환경 인자들이 거동에 미치는 영향을 비교 평가하였다.
이 실험에 이용된 배경 용액의 조건은 1 mM의 NaNO₃와 CaCl₂을 pH 3, 5, 7, 9, 11로 적정하여 실험을 수행하였고, 모든 실험에 대한 입자크기와 표면 전하를 DLS 기기로 분석하였다. 적철석의 거동에 미치는 자연 유기물의 종류에 의한 영향을 보다 명확하게 이해하기 위해 spICP-MS로 분석하였으며, pH 5의 1 mM NaNO₃와 CaCl₂의 배경 용액 내 적철석의 입자크기를 분석하였다. 그리고 자연 유기물의 농도에 따른 적철석의 거동 특성을 살펴보기 위해 3 종류 중 fulvic acid와 humic acid가 혼합된 표준 자연 유기물(NOM)을 이용하였으며, pH 조건에 따른 1 mM의 NaNO₃와 CaCl₂의 배경 용액 내 적철석의 입자크기와 표면전하를 DLS 기기로 분석하였다.
적철석의 응집 특성을 평가하는 데 있어 중요한 DLVO 이론, 임계응집농도, 안정화비는 사전에 연구가 진행되어야 하지만, 앞서 서론에서 언급하였듯이 이와 관련된 선행연구들을 참고하여 실험조건 및 분석 방법을 설정하였다. 또한 본 연구에서는 실제 수환경을 고려한 자연상에 존재하는 교질상 적철석의 응집 특성을 평가하는 연구로서 이를 중점으로 실험조건 및 방법을 수립하였다.

대상 데이터

를 이용하였다. 그리고 자연 유기물은 미국의 IHSS사에서 Suwannee River로부터 정제한 humic acid (HA), fulvic acid (FA), 표준 자연유기물(NOM)의 세 종류를 구입하였으며, NOM은 FA와 HA가 2:8로 혼합되어 있다.
본 연구에 이용된 모든 화학 물질은 미국의 Sigma-Aldrich사에서 제조된 ACS의 분석등급(analytical grade)의 시약을 이용하여 제조하였으며, 배경용액에 이용된 시약은 NaCl, NaNO₃, CaCl₂, Ca(NO₃)₂와 pH 적정시약으로는 KOH 및 HClO₄를 이용하였다. 그리고 자연 유기물은 미국의 IHSS사에서 Suwannee River로부터 정제한 humic acid (HA), fulvic acid (FA), 표준 자연유기물(NOM)의 세 종류를 구입하였으며, NOM은 FA와 HA가 2:8로 혼합되어 있다.
12 mg/L로 나타나 이를 기준으로 10 mg/L의 농도로 설정하였다. 양이온은 1가인 Na과 2가인 Ca을 음이온은 Cl과 NO₃을 선정하였으며, 선정된 배경 용액의 조성은 NaCl, NaNO₃, CaCl₂, Ca(NO₃)₂ 등 총 4종류로 실험을 수행하였다. 배경 용액의 농도는 자연수의 이온세기를 고려하여 1, 10, 100 mM과 pH 조건은 3, 5, 7, 9, 11으로 조건을 설정하였으며, 이와 같은 실험조건을 Table 1에 정리하였다.
연구에 사용된 적철석은 ISO 9001에서 인증한 표준 나노물질을 취급하는 미국 Skyspring nanomaterials, Inc.에서 제조한 40~60 nm 크기를 구입하였으며, 실제적철석의 형상 및 입자크기를 측정하기 위해 TEM(JEM2010, JEOL, Japan)을 이용하였다. 촬영된 이미지에서 각 입자들의 크기를 측정하기 위해서 Ruler사에서 제공하는 TEM size analysis의 프로그램을 이용하였으며, 측정된 입자크기를 통계 처리하기 위해 OriginPro-8 프로그램으로 Gaussian 그래프를 피팅하여 평균 크기 및 전치반폭(full width at half maximum, FWHM)을 도출하였다.

데이터처리

에서 제조한 40~60 nm 크기를 구입하였으며, 실제적철석의 형상 및 입자크기를 측정하기 위해 TEM(JEM2010, JEOL, Japan)을 이용하였다. 촬영된 이미지에서 각 입자들의 크기를 측정하기 위해서 Ruler사에서 제공하는 TEM size analysis의 프로그램을 이용하였으며, 측정된 입자크기를 통계 처리하기 위해 OriginPro-8 프로그램으로 Gaussian 그래프를 피팅하여 평균 크기 및 전치반폭(full width at half maximum, FWHM)을 도출하였다.

이론/모형

, 2013). spICP-MS를 이용한 나노물질의 분석은 대부분 금, 은, TIO₂등의 나노물질에 적용된 분석기법이며, Stephan and Hineman(2014)이 철 나노물질의 분석을 위한 방법으로 제안하였다.
, 2011). 나노물질의 분석기법으로는 산란기술, 현미경기술, 유도결합플라즈마기술 등이 널리 이용되어 왔는데, 본 연구에서는 DLS, 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM), spICP-MS을 활용하였다(Hassellav et al., 2008; Kim et al., 2011; Kim et al., 2013). spICP-MS를 이용한 나노물질의 분석은 대부분 금, 은, TIO₂등의 나노물질에 적용된 분석기법이며, Stephan and Hineman(2014)이 철 나노물질의 분석을 위한 방법으로 제안하였다.
)는 입자의 빈도수이다. 입자크기를 계산하기 위해서는 이송효율이 가장 중요하며, 미국 NIST사에서 구매한 60 nm의 표준 Au 나노입자와 Merk사의 ACS급 Au 표준용액을 이용하여 Pace et al. (2011)이 제안한 입자크기 방법으로 이송효율을 분석 및 계산하였다. 이송효율은 5.

성능/효과

이온 조성이 미치는 영향을 고찰했을 때 양이온에서는 Ca와 음이온에서는 Cl를 함유하는 경우에 다른 이온들보다 적철석의 응집이 더 잘 되는 것으로 조사되었다. 2가 양이온인 Ca는 큰 이온포텐셜에 의해 다양한 pH 조건에서 적철석에 거동에 영향을 미치는 것을 확인하였고, Cl은 철과의 착물반응으로 응집에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
spICP-MS의 분석결과에서도 NaNO₃와 CaCl₂는 함유하는 배경용액에 따라 입자크기의 그래프 양상이 다르게 나타났다. CaCl₂가 존재하는 배경용액 내 적철석의 입자크기 그래프에서는 빨간선의 Gaussian fitting 그래프를 벗어나는 입자크기의 빈도수가 증가하는 것을 확인하였다(Fig. 6(b), (d), (f)).
8). NOM의 농도가 10, 50 ppm인 경우에는 모든 pH 조건에서 음으로 하전된 표면전하를 보이지만, 1 ppm의 경우에는 낮은 pH 구간에서 표면전하 일부가 양으로 하전된 것으로 나타났다. 하지만, 이 경우에도 Fig.
NOM의 농도가 적철석의 거동에 미치는 영향을 살펴보면, NOM의 농도가 증가할수록 입자크기는 감소되고 표면은 음전하를 띠는 것으로 확인되었다(Fig. 8). NOM의 농도가 10, 50 ppm인 경우에는 모든 pH 조건에서 음으로 하전된 표면전하를 보이지만, 1 ppm의 경우에는 낮은 pH 구간에서 표면전하 일부가 양으로 하전된 것으로 나타났다.
이온의 농도(이온세기)가 증가할수록 적철석의 확산이중층 두께의 감소로 인해 van der Walls의 인력이 증가하여 응집이 발생되는 것을 확인하였다. pH가 적철석의 PZC와 유사한 조건에서는 입자 간의 정전기적인 인력과 van der Walls의 인력으로 인한 응집이 발생되고, pH 조건이 PZC에서 멀어질수록 전기적 반발력에 인해 분산이 잘되는 것을 확인하였다. 이온 조성이 미치는 영향을 고찰했을 때 양이온에서는 Ca와 음이온에서는 Cl를 함유하는 경우에 다른 이온들보다 적철석의 응집이 더 잘 되는 것으로 조사되었다.
, 2008). 그리고 이온세기가 증가할수록 확산 이중층의 두께가 감소함에 따라 입자 간의 거리가 감소하고, 이로 인해 입자 간의 van der Walls 힘이 증가되어 응집이 일어나는 것으로 조사되었다. 또한 Siebentritt et al.
배경 용액의 종류, 농도, pH 등은 서로 영향을 주고받는 인자들이기 때문에 먼저배경 용액의 조성별 농도 변화에 따른 적철석의 거동 특성을 살펴보았다. 네 종류의 조성(NaNO₃, NaCl, Ca(NaNO₃)₂, CaCl₂)에서 가장 낮은 1 mM의 농도에서 pH 영향이 뚜렷하게 나타났고, 배경 용액의 농도가 증가할수록 pH의 영향이 감소되는 것으로 확인되었다. 또한 농도가 증가할수록 적철석의 평균 입자크기도 증가하는 것으로 나타났는데, 이는 수환경 내 이온세기 증가로 인해 적철석의 입자가 응집된 것을 알 수 있다(Chekli et al.
수환경에서 자연 유기물의 함량이 낮더라도 적철석과 같은 교질 물질의 입자크기와 표면 전하에 미치는 영향은 무시할 수 없으며, 이는 자연 유기물이 수환경에서 교질 물질의 거동에 매우 지배적이고 주요한 제어인자임을 알 수 있다. 또한 본 연구를 통하여 수환경에 존재하는 이온의 조성과 세기, pH 등과 같은 환경조건에 따라 교질상 적철석의 거동 특성이 확연히 달라지는 것을 확인하였다. 광산 배수 등과 같은 특정 수환경에 다량 함유된 교질상 철 (수산)산화물이 주변 수계에 유입됨으로써 수질 특성에 지대한 영향을 미치는 것을 감안할 때, 본 연구 결과는 이러한 교질상 물질의 거동을 예측하는데 활용될 수 있을 뿐만 아니라 궁극적으로는 수질 오염을 제어하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
자연 유기물은 전체적으로 적철석을 분산시키는 역할을 하였으며, 자연 유기물 종류별 영향을 살펴봤을때 몰 질량이 작은 fulvic acid의 적철석 표면 코팅 효과가 가장 큰 것으로 조사되었다. 또한 자연 유기물로 코팅된 적철석의 표면은 카르복실기와 페놀기 등과 같은 작용기들로 인해 표면 전하가 음전하를 띠어 정전기적 반발력과 구조적 안정화에 의해 분산되는 것으로 확인되었다. 특히 2가 양이온인 Ca은 자연 유기물로 코팅된 적철석 간의 가교역할을 함으로써 적철석의 거동 특성에 큰 영향을 끼치는 것으로 확인되었다.
3(a)). 또한 적철석의 표면이 PZC에서 pH가 낮아질수록 양전하를 띠고 pH가 높아질수록 음전하를 띠는 것으로 확인되었다(Fig. 3(b), (d), (f)).
배경 용액의 조성에 따라서 spICP-MS로 분석한 결과, CaCl2 > Ca(NO3)2 ≈ NaCl > NaNO3의 순으로 입자크기와 전치반폭이 큰 것으로 나타났다(Fig. 4).
배경 용액의 종류에 따른 적철석의 거동 양상을 살펴보면, 양이온에서는 Na보다 Ca를, 음이온에서는 NO₃보다 Cl를 함유하는 배경 용액에서 적철석의 입자 크기 큰 것으로 나타났다(Fig. 3(a), (c), (e)).
2(b)). 본 연구에서는 spICP-MS 분석 방법에 의한 적철석의 입자크기 검출한계를 측정하였는데, 그 결과, 적철석에 대한 입자크기 검출한계는 159.688 nm였으며, Lee et al. (2014)이 제시한 결과와 유사하였다. 이를 통하여 적철석의 실제 입자크기보다 검출한계가 낮게 나타나 spICP-MS 분석 방법이 적철석의 입자크기를 측정하는데 유효하다는 것을 확인하였다.
수환경 내 pH 변화에 따른 적철석의 거동 특성을 살펴보면, 배경 용액에 대한 영향이 비교적 적은 1 mM의 농도에서 pH에 따른 적철석의 거동 특성을 명확하게 관찰할 수 있다(Fig. 3(a)와 (b)).
3에 표기하였다. 실험결과를 살펴보면, PZC에 근접할수록 입자크기가 증가하고 PZC에서 멀어질수록 입자크기는 작아지는 경향으로 나타났다(Fig. 3(a)).
4). 이러한 조성에 따른 증가 양상은 DLS의 결과와 유사하였지만, 측정된 입자크기는 DLS가 spICP-MS보다 2~3배 큰 것으로 나타났다. 이러한 이유는 앞서 분석기기의 원리에서 언급하였듯이, DLS의 경우 단일입자나 응집체의 Brown motion에 의해 빛이 산란되는 신호 세기를 통해 수화 반경을 고려한 hydrodynamic diameter로 입자크기를 계산한다(Kretzschmar et al.
(2014)이 제시한 결과와 유사하였다. 이를 통하여 적철석의 실제 입자크기보다 검출한계가 낮게 나타나 spICP-MS 분석 방법이 적철석의 입자크기를 측정하는데 유효하다는 것을 확인하였다.
pH가 적철석의 PZC와 유사한 조건에서는 입자 간의 정전기적인 인력과 van der Walls의 인력으로 인한 응집이 발생되고, pH 조건이 PZC에서 멀어질수록 전기적 반발력에 인해 분산이 잘되는 것을 확인하였다. 이온 조성이 미치는 영향을 고찰했을 때 양이온에서는 Ca와 음이온에서는 Cl를 함유하는 경우에 다른 이온들보다 적철석의 응집이 더 잘 되는 것으로 조사되었다. 2가 양이온인 Ca는 큰 이온포텐셜에 의해 다양한 pH 조건에서 적철석에 거동에 영향을 미치는 것을 확인하였고, Cl은 철과의 착물반응으로 응집에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서는 수계 내 교질상 적철석에 대한 거동 특성을 살펴보기 위해 수환경 내 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등과 같은 다양한 환경인자가 미치는 영향을 DLS와 spICP-MS 분석기법을 이용하여 고찰하였다. 이온의 농도(이온세기)가 증가할수록 적철석의 확산이중층 두께의 감소로 인해 van der Walls의 인력이 증가하여 응집이 발생되는 것을 확인하였다. pH가 적철석의 PZC와 유사한 조건에서는 입자 간의 정전기적인 인력과 van der Walls의 인력으로 인한 응집이 발생되고, pH 조건이 PZC에서 멀어질수록 전기적 반발력에 인해 분산이 잘되는 것을 확인하였다.
자연 유기물은 전체적으로 적철석을 분산시키는 역할을 하였으며, 자연 유기물 종류별 영향을 살펴봤을때 몰 질량이 작은 fulvic acid의 적철석 표면 코팅 효과가 가장 큰 것으로 조사되었다. 또한 자연 유기물로 코팅된 적철석의 표면은 카르복실기와 페놀기 등과 같은 작용기들로 인해 표면 전하가 음전하를 띠어 정전기적 반발력과 구조적 안정화에 의해 분산되는 것으로 확인되었다.
수환경 내 자연 유기물은 교질상 물질의 거동에 가장 큰 영향을 주는 환경인자로 알려져 있다. 자연 유기물을 투여하지 않은 조건에서는 이온의 조성과 세기, pH 조건에 따라 거동양상이 제어되지만, 자연 유기물이 함유된 조건에서는 자연 유기물의 종류와 상관없이 모든 조건에서 분산이 잘되는 것으로 확인하였다(Fig. 5). 이는 적철석의 표면에 자연 유기물이 코팅되어 적철석의 정전기적인 인력 및 van der Walls의 인력을 상쇄시키는 정전기적(electrostatic) 반발력과 구조적(steric) 안정화에 의한 것으로 판단된다(Baalousha et al.
자연 유기물의 종류에 따른 DLS의 분석 결과, 입자 크기 및 표면 전하의 변화 양상은 유사하거나 큰 변화가 없지만(Fig. 5), spICP-MS의 분석 결과에서는 배경 용액의 종류와 자연 유기물의 종류에 따라 다른 양상을 확인할 수 있다(Fig. 6). 자연 유기물의 종류에 따른 적철석의 입자크기를 먼저 살펴보면, HA > NOM ≥ FA 순으로 입자크기가 큰 것으로 조사되었다.
자연 유기물이 존재하는 수환경에서의 배경 용액의 종류에 따른 변화 양상을 살펴보면, CaCl₂의 배경 용액으로 실험한 결과에서의 전체 zeta potential의 평균 값이 -16.08 mV로 NaNO₃의 배경 용액으로 실험한 전체 zeta potential의 평균값인 -31.34 mV보다 비교적 높은 것으로 확인되었다(Fig. 5(b) and (d)).
또한 자연 유기물로 코팅된 적철석의 표면은 카르복실기와 페놀기 등과 같은 작용기들로 인해 표면 전하가 음전하를 띠어 정전기적 반발력과 구조적 안정화에 의해 분산되는 것으로 확인되었다. 특히 2가 양이온인 Ca은 자연 유기물로 코팅된 적철석 간의 가교역할을 함으로써 적철석의 거동 특성에 큰 영향을 끼치는 것으로 확인되었다.

후속연구

또한 본 연구를 통하여 수환경에 존재하는 이온의 조성과 세기, pH 등과 같은 환경조건에 따라 교질상 적철석의 거동 특성이 확연히 달라지는 것을 확인하였다. 광산 배수 등과 같은 특정 수환경에 다량 함유된 교질상 철 (수산)산화물이 주변 수계에 유입됨으로써 수질 특성에 지대한 영향을 미치는 것을 감안할 때, 본 연구 결과는 이러한 교질상 물질의 거동을 예측하는데 활용될 수 있을 뿐만 아니라 궁극적으로는 수질 오염을 제어하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
광산 주변 수계의 심미적 오염을 비롯하여 교질상의 적철석으로 발생되고 있는 환경오염을 해결하기 위해서는 먼저 적철석의 거동 특성(응집 및 분산)에 대한 기초연구가 필요하다. 이러한 이유로 본 연구에서는 교질상 적철석의 거동을 좌우하는 다양한 환경 인자들 중 가장 대표적이면서도 중요한 수환경 내 이온 조성 및 세기와 자연 유기물을 중점으로 하여 적철석의 거동 특성에 미치는 영향을 살펴보았다.
spICP-MS의 분석기법은 분석조건이 다소 복잡하지만 단일 입자의 질량을 통해 입자크기를 계산하기 때문에 입자의 형태 등과 같은 특성을 반영하여 정확한 입자크기를 측정할 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 두 분석기법을 적절하게 조합하여 활용한다면 서로의 장단점을 상호 보완할 수 있을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	수환경 내 철 (수산)산화물은 주로 무엇에 의해 생성되는가?	수환경 내 철 (수산)산화물은 주로 광산 활동에 의해 생성되며 주변 환경을 교란시키는 대표적인 교질물이다. 철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 적철석은 수환경 내 다양한 환경인자들로 인해 거동 특성이 변한다.
	철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 것은 무엇인가?	수환경 내 철 (수산)산화물은 주로 광산 활동에 의해 생성되며 주변 환경을 교란시키는 대표적인 교질물이다. 철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 적철석은 수환경 내 다양한 환경인자들로 인해 거동 특성이 변한다. 본 연구는 배경용액의 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등의 환경적 인자가 교질상 적철석의 거동에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다.
	철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 적철석 교질물 입자들의 거동특성을 명확하게 해석하고자 무엇을 수행하였는가?	본 연구는 배경용액의 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등의 환경적 인자가 교질상 적철석의 거동에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 특히, 적철석 교질물 입자들의 거동특성을 보다 더 명확하게 해석하고자 동적광산란분석기(dynamic light scatterer, DLS)와 단일입자 유도결합플라즈마질량분석기(single particle ICP-MS, spICP-MS)를 비교하여 분석을 수행하였다. 배경용액의 이온 조성과 세기가 변함에 따라 적철석 입자의 표면 확산이중층의 두께가 변화될 뿐만 아니라, 입자에 미치는 정전기적 힘과 van der Walls의 합력이 변하면서 입자의 응집/분산 특성이 달라지는 것으로 나타났다.

참고문헌 (60)

Baalousha, M. (2009) Aggregation and disaggregation of iron oxide nanoparticles: Influence of particle concentration, pH and natural organic matter. Sci. Tot. Environ., v. 407, p. 2093-2101.

상세보기
Baalousha, M., Nur, Y., Romer, I., Tejamaya, M. and Lead, J.R. (2013) Effect of monovalent and divalent cations, anions and fulvic acid on aggregation of citrate-coated silver nanoparticles. Sci. Total Environ., v. 454-455, p. 119-131.

상세보기
Bai, B., Hankins, N.P., Hey, M.J. and Kingman, S.W. (2004) In situ mechanistic study of SDS adsorption on hematite for optimized froth flotation. Ind. Eng. Chem. Res., v. 43, p. 5326-5338.

상세보기
Bhattacharjee, S. (2016) DLS and zeta potential - What they are and what they are not?, J. Control. Release, v. 235, p. 337-351.

상세보기
Chekli, L., Phuntsho, S., Roy, M., Lombi, E., Donner, E. and Shon, H.K. (2013) Assessing the aggregation behaviour of iron oxide nanoparticles under relevant environmental conditions using a multi-method approach. Water Res., v. 47, p. 4585-4599.

상세보기
Chen, K.L., Mylon, and Elimelech, M. (2006) Aggregation kinetics of alginate-coated hematite nanoparticles in monovalent and divalent electrolytes. Environ. Sci. Technol. v. 40, p. 1516-1523.

상세보기
Cheng, H., Hu, Y., Luo, J., Xu, B. and Zhao, J. (2009) Geochemical processes controlling fate and transport of arsenic in acid mine drainage (AMD) and natural systems. J. Hazard. mater,, v. 165, p. 13-26.

상세보기
Cho, K., Kim, B., Kim, J., Choi, N. and Park, C. (2013) The Possibility of Gold Recovery from the Iron- Hydroxide in the Acid Mine Drainage by Lead-Fire Assay. Econ. Environ. Geol., v. 46(6) p. 477-84.
Choi, S., Pak, S.J., Lee, P. and Kim, C.S. (2004) An overview of geoenvironmental implications of mineral deposits in Korea. Econ. environ. geol., v. 37, p. 1-19.
Chorover, J. and Amistadi, M.K. (2001) Reaction of forest floor organic matter at goethite, birnessite and smectite surfaces. Geochim. Cosmochim. Acta., v. 65, p. 95-109.

상세보기
Dickson, D., Liu, G., Li, C., Tachiev, G. and Cai, Y. (2012) Dispersion and stability of bare hematite nanoparticles: effect of dispersion tools, nanoparticle concentration, humic acid and ionic strength. Sci. Tot. Environ., v. 419, p. 170-177.

상세보기
Dinali, R., Ebrahiminezhad, A., Manley-Harris, M., Ghasemi, Y. and Berenjian, A. (2017) Iron oxide nanoparticles in modern icrobiology and biotechnology. Crit. Rev. Microbiol., v. 43, p. 493-507.

상세보기
Donovan, A.R., Adams, C.D., Ma, Y., Stephan, C., Eichholz, T. and Shi, H. (2018) Fate of nanoparticles during alum and ferric coagulation monitored using single particle ICP-MS. Chemosphere, v. 195, p. 531-541.

상세보기
El Badawy, A.M., Scheckel, K.G., Suidan, M. and Tolaymat, T. (2012) The impact of stabilization mechanism on the aggregation kinetics of silver nanoparticles. Sci. Total Environ. v. 429, p. 325-331.

상세보기
Fabrega, J., Luoma, S.N., Tyler, C.R., Galloway, T.S. and Lead, J.R. (2011) Silver nanoparticles behaviour and effects in the aquatic environment. Environ. Int., v. 37, p. 517-531.

상세보기
Fernando, I. and Zhou, Y. (2019) Concentration dependent effect of humic acid on the transformations of silver nanoparticles. J. Mole. Liquids, V. 284, p. 291-299.

상세보기
Filius, J.D., Lumsdon, D.G., Meeussen, J.C. L., Hiemstra, T. and van Riemsdijk, W.H. (2000) Adsorption of fulvic acid on goethite. Geochim. Cosmochim. Acta., v. 64, p. 51-60.

상세보기
Gregory, J. (2009) Monitoring particle aggregation processes. Adv. Colloid Interfac., v. 147-148, p. 109-123.
Gu, B., Schmitt, J., Chen, Z., Liang L. and McCarthy, J.F. (1994) Adsorption and desorption of natural organic matter on iron oxide: mechanisms and models. Environ. Sci. Technol. v. 28, p. 38-46.

상세보기
Hassellav, M., Readman, J.W., Ranville, J.F. and Tiede, K. (2008) Nanoparticle analysis and characterization methodologies in environmental risk assessment of engineered nanoparticles. Ecotoxicology, v. 17, p. 344-361.

상세보기
He, Y. T., Wan, J. and Tokunaga, T. (2008) Kinetic stability of hematite nanoparticles: the effect of particle sizes. J. Nanopart. Res. v. 10, p. 321-332.

상세보기
Hu, J.D., Zevi, Y., Kou, X.M., Xiao, J., Wang, X.J. and Jin, Y. (2010) Effect of dissolved organic matter on the stability of magnetite nanoparticles under different pH and ionic strength conditions. Sci. Tot. Environ., v. 408, p. 3477-3489.

상세보기
Illes, E. and Tombacz, E. (2004) The role of variable surface charge and surface complexation in the adsorption of humic acid on magnetite. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp., v. 230, p. 99-109.
Jeong, U., Teng, X., Wang, Y., Yang, H. and Xia, Y. (2007) Superparamagnetic colloids: controlled synthesis and niche applications. Adv. Mater., v. 19, p. 33-60.

상세보기
Kefeni, K.K., Msagati, T.A.M., Nkambule, T.T.I. and Mamba, B.B. (2018) Synthesis and application of hematite nanoparticles for acid mine drainage treatment. J. Environ. Chem. Eng., v. 6, p. 1865-1874.

상세보기
Kim, E.S., Katherine, M.T., Benita, J.D., Jeffrey, R.D. and Igor, L.M. (2011) Analyzing Nanomaterial Bioconjugates: A Review of Current and Emerging Purification and Characterization Techniques. Anal. Chem., v. 83, p. 4453-4488.

상세보기
Kim, H., Na, S., Lee, B., Kim, K., Lee, , W., Kim, S. and Lee, B. (2013) Metal-Nanoparticle Analysis using Realtime Single Particle Mode Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (RTspICP-MS). J. Korean Soc. Environ. Anal., v. 16, p. 256-265.
Kim, S.H. Lee, W.C., Cho, H.G. and Kim. S.O. (2012) Characterization of Arsenic Adsorption onto Hematite. Korean J. Mineral., v. 25, p. 197-210.

원문보기 상세보기
Ko, l., Kim, J., Kim, K., Ahn, J. S. and Davis, A. P. (2005) Effect of Soil Organic Matter on Arsenic Adsorption in the Hematite-Water Interface: Chemical Speciation Modeling and Adsorption Mechanism. Econ. Environ. Geol., v. 38(1) p. 23-31.
Kretzschmar, R., Holthoff, H. and Sticher, H. (1998) Influence of pH and Humic Acid on Coagulation Kinetics of Kaolinite: A Dynamic Light Scattering Study. J. Colloid Interf. Sci., v. 202, p. 95-103.

상세보기
Lee, M., Kim, Y. H. and Kim, J.J. (2019) Characteristics of Removal and Precipitation of Heavy Metals with pH change of Artificial Acid Mine Drainage. Econ. Environ. Geol., v. 52(6) p. 529-39.
Lee, S., Bi, X., Reed, R. B., Ranville, J. F., Herckes, P. and Westerhoff, Paul. (2014) Nanoparticle Size Detection Limits by Single Particle ICP-MS for 40 Elements. Environ. Sci. Technol., v. 48, p. 10291-10300.

상세보기
Lee, W., Kim, S. and Kim, Y. (2015) Characterization of Behavior of Colloidal Zero-Valent Iron and Magnetite in Aqueous Environment. J. Miner. Soc. Korea, v. 28, p. 95-108.

원문보기 상세보기
Lee, W., Kim, S., Lee, B., Lee, S., Kim, K., Shim, Y., Park, H. and Kim, S. (2013) The Hydrogeochemical Study on the Passive Treatment System of the Dalseong Mine. J. KSMER., v.50(1), p. 56-69.

상세보기
Lee, W., Lee, B., Lee, S., Hwang, Y.S., Jo, E., Eom, I., Lee, S. and Kim, S. (2016) Optimisation, evaluation and application of asymmetrical flow field-flow fractionation with single particle inductively coupled plasma mass spectrometry (SP-ICP-MS) to characterise silver nanoparticles in environmental media. Microchem. J., v. 129, p. 219-230.

상세보기
Lin, D., Cai, P., Peacock, C. L., Wu, Y., Gao, C., Peng, W., Huang, Q. and Liang, W. (2018) Towards a better understanding of the aggregation mechanisms of iron (hydr)oxide nanoparticles interacting with extracellular polymeric substances: Role of pH and electrolyte solution. Sci. Tot. Environ., v. 645(15), p. 372-379.

상세보기
Liu, J., Yu, S., Yin, Y. and Chao, J. (2011) Methods for separation, identification, characterization and quantification of silver nanoparticles. TrAC Trends in Anal. Chem., v. 33, p. 95-106.
Machala, J., Zboril, R. and Gedanken, A. (2007) Amorphous iron(III) oxides: a review. J. Phys. Chem., v. 111, p. 4003-4018.

상세보기
Mamindy-Pajany, Y., Hurel, C., Marmier, N. and Romeo, M. (2009) Arsenic adsorption onto hematite and goethite. C. R. Chimie., v. 12, p. 876-881.

상세보기
Meakin, P. (1984) Diffusion-limited aggregation in three dimensions: Results from a new cluster-cluster aggregation model. Adv. Colloid Interfac., v. 102, p. 491-504.

상세보기
Mitrano, D.M., Lesher, E.K., Bednar, A., Monserud, J., Higgins, C.P. and Ranville, J.F. (2012) Detecting nanoparticulate silver using single-particle inductively coupled plasma-mass spectrometry. Environ. Toxicol. Chem., v. 31, p. 115-121.

상세보기
Mozhayeva, D. and Engelhard, C. (2019) A critical review of single particle inductively coupled plasma mass spectrometry - A step towards an ideal method for nanomaterial characterization. J. Anal. At. Spectrom., (Critical Review) DOI: 10.1039/C9JA00206E.
Nel, A., Xia, T., Medler, L. and Li, N. (2006) Toxic potential of materials at the nanolevel. Sci., v. 311, p. 622-627.

상세보기
Pace, H.E., Rogers, N.J., Jarolimeck, C., Coleman, V.A., Higgins, C.P. and Ranville, J.F. (2012) Determining transport efficiency for the purpose of counting and sizing nanoparti-cles via single particle inductively coupled plasma mass spectrometry. Anal. Chem. v. 83, p. 9361-9369.
Pang, S.C., Chin, S.F., and Anderson., M.A. (2007) Redox equilibria of iron oxides in aqueous-based magnetite dispersions: Effect of pH and redox potential. J. Colloid Interf. Sci., v. 300, p. 94-101.
Parsai, T. and Kumar, A. (2020) Stability and characterization of mixture of three particle system containing ZnO-CuO nanoparticles and clay. Sci. Tot. Environ., v. 740(20), p. 140095.

상세보기
Patel, D., Moon, J.Y., Chang, Y., Kim, T.J. and Lee, G.H. (2008) Poly(d,l-lactide-co-glycolide) coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles: Synthesis, characterization and in vivo study as MRI contrast agent. Colloids and Surfaces A, v. 313-314, p. 91-94.

상세보기
Paunovic, J., Vucevic, D., Radosavljevica, T., Mandic-Raj？evic, S. and Pantic, I. (2019) Iron-based nanoparticles and their potential toxicity: Focus on oxidative stress and apoptosis. Chemi-Biol. Interact., v, 316, p. 108935.
Petosa, A.R., Jaisi, D.P., Quevedo, I.R., Elimelech, M. and Tufenkji, N. (2010) Aggregation and deposition of engineered nanomaterials in aquatic environments: Role of physicochemical interactions. Environ. Sci. Tech., v. 44, p. 6532-6549.

상세보기
Ralph, D.L., David, J.A.S., David, W.B., Laura, E.S., Richard, T.W., David, G.J. and Christopher, J.W. (2009) Treatment of arsenic, heavy metals, and acidity using a mixed ZVI-Compost PRB. Environ. Sci. Tech., v. 43, p. 1970-1976.

상세보기
Reed, R.B., Higgins, C.P., Westerhoff, P., Tadjikid, S. and Ranville, J.F. (2011) Overcoming challenges in analysis of polydisperse metal-containing nanoparticles by single particle inductively coupled plasma mass spectrometry. J. Anal. At. Spectrom., v. 27, p. 1093-1100.
Siebentritt, M., Volovitch, P., Ogle, K. and Lefevre, G. (2014) Surface potential of hematite particles in high concentration electrolytes: Electroacoustic measurements and suspension stability. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp., v. 443, p. 338-344

상세보기
Stephan, C. and Hineman, A. (2014) Iron Nanoparticles by spICP-MS: Overcoming Spectral Interferences Using Universal Cell Technology. PerkinElmer, Inc. Shelton, CT.
Tan, H.T. (2011) Principle of soil chemistry. 4nd(ed.), CRC press, Taylor & Francis Group, New York, 305-309p.
Tipping, E. and Higgins, D. C. (1982) The effect of adsorbed humic substances on the colloid stability of haematite particles. Colloids Surf., v. 5, p. 85-92.

상세보기
Xu, C., Deng, K., Li, J. and Xu, R. (2015) Impact of environmental conditions on aggregation kinetics of hematite and goethite nanoparticles. J. Nanopart. Res., v.17(394), p.1-13.

상세보기
Xu, P., Zeng, G.M., Huang, D.L., Feng, C.L., Hu, S., Zhao, M.H., Lai, C,, Wei, Z., Chao, H., Xie, G.X. and Liu, Z.F. (2012) Use of iron oxide nanomaterials in wastewater treatment: A review. Sci. Tot. Environ., v. 424, p. 1-10.

상세보기
Wilkinson, K. J., Joz-Rolland, A. and Buffle, J. (1997) Different role of pedogenic fulvic acids and aquagenic biopolymers on colloid aggregation and stability in freshwaters. Limnol. Oceanogr. v. 42, p. 1714-1724.

상세보기
Zhang, Y., Chen, Y. Westerhoff, P., Hristovski, K. and Crittenden, J. C. (2008) Stability of commercial metal oxide nanoparticles in water. Water Res. v. 42, p. 2204-2212.

상세보기
Zhu, M., Wang, H., Keller, A. A., Wang, T. and Li, F. (2014) The effect of humic acid on the aggregation of titanium dioxide nanoparticles under different pH and ionic strengths. Sci. Tot. Environ., v. 487, p. 375-380.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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