버네사이트 상변화 반응의 지화학적 반응 조절인자 연구

• 영문명: A Review of Geochemical Factors Governing the Phase Transformation of Birnessite
• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 남궁선이(Seonyi Namgung) 전철민(Chul-Min Chon) 이기현(Giehyeon Lee)
• 간행물 정보: 『자원환경지질』50권 6호, 545~554쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.12.30

국문 초록

버네사이트(birnessite)는 토양 및 심해저 환경에서 가장 흔히 발견되는 주요 망간수산화물 및 망간산화물(Mn (oxyhydr)oxides, 이하 망간산화물로 통칭) 중 하나로 일반적으로 나노 크기의 작은 입자로 구성되어 있으며 결정도가 매우 낮은 특징을 보인다. 특히 버네사이트는 구조 내 결함(structural defects)과 비어있는 양이온 자리(cation vacancies), 다양한 비율로 혼합된 구조 내 망간 산화수(mixed valences of structural Mn)의 특징에 따라 자연환경 에서 다양한 생/지화학적 반응에 높은 반응성을 가지고 참여하는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 다양한 생/지화학적 반응을 통해 버네사이트 주변에 존재하는 무기 및 유기물질의 자연 환경적 거동에 중요한 영향을 미칠 뿐 아니라 버네사이트의 상변화 반응이 수반되어 물리 화학적 특성이 전혀 다른 새로운 망간산화물이 형성된다. 본 리뷰 논문에서는 기존 선행 연구결과들을 바탕으로 버네사이트의 상변화 반응을 통해 형성되는 다양한 망간산화물들을 조사하고 반응에 영향을 미치는 다양한 지화학적 반응인자들을 검토하였다. 기존 선행연구 결과에 따르면 버네사이트의 상변화반응은 용존 Mn(II) 및 용존 산소의 유무, 용액의 pH 조건, 그리고 함께 존재하는 양이온(i.e., Mg 2+ )에 영향을 받는것으로 사료되며, 다양한 반응인자들이 복합적으로 관여하는 버네사이트의 상변화 반응 경로에 대해서는 여전히 이해 되지 않은 부분이 많은 것으로 확인되었다. 따라서, 앞으로 다양한 망간산화물들의 형성과 상변화 반응에 대한 보다 다양하고 심층적인 연구가 수행되어야 할 것이다.

영문 초록

Birnessite is one of the dominant Mn (oxyhydr)oxide phases commonly found in soil and deep ocean environments. It typically occurs as nano-sized and poorly crystalline aggregates in the natural environment. It is well known that birnessite participates in a wide variety of bio/geochemical reactions as a reactive mineral phase with structural defects, cation vacancies, and mixed valences of structural Mn. These various bio/geochemical reactions control not only the fate and transport of inorganic and organic substances in the environment, but also the formation of diverse Mn (oxyhydr)oxides through birnessite transformation. This review assessed and discussed about the phase transformation of birnessite under a wide range of environmental conditions and about the potential geochemical factors controlling the corresponding reactions in the literature. Birnessite transformation to other types of Mn (oxyhydr)oxides were affected by dissolved Mn(II), dissolved oxygen, solution pH, and co-existing cation (i.e., Mg 2+ ). However, there still have been many issues to be unraveled on the complex bio/geochemical processes involved in the phase transformation of birnessite. Future work on the detail mechanisms of birnessite transformation should be further investigated.

목차

1. 서 론

2. 버네사이트의 상변화 반응을 조절하는 지화 학적 반응인자

3. 결 론

키워드

Mn (oxyhydr)oxides birnessite transformation potential geochemical factors dissolved Mn(II) reac-tive mineral phase 망간산화물 버네사이트 상변화 반응 지화학적 반응인자 용존 Mn(II) 반응성 광물상