중금속 이온이 포함된 결정 석출에서 유리 조성의 영향

초록

특수 조성을 갖는 유리는 산성 용액과 반응하면 유리중 알칼리 이온을 용출시키면서 표면에 silica-rich층을 형성한다. 그리고 용액중에 있는 일부 이온은 이 silica-rich층에 침적하여 결정을 형성할 수 있다. 본 연구에서는 유리의 이러한 특성을 이용하여 용액중에 존재하는 Pb, Cu, Fe, Cr 등의 이온을 표면 활성 유리를 이용하여 제거하려한다. 즉, Na2O - CaO - P2O5 - B2O3 - SiO2계 유리를 만들고 이들 유리를 반응시켜 용액중에 녹아있는 금속 이온을 제거하는 실험을 수행하였다. 표면 활성 유리 표면에 형성된 결정을 SEM과 XRD로 관찰하였고 반응 용액중 금속 이온 농도를 AAS로 측정하였다. 이를 통해 표면 활성 유리의 조성이 금속 이온 제거에 미치는 영향을 고찰하였고, 다양한 pH의 반응 용액을 이용하여 이온 제거 속도와 pH와의 관계에 대한 연구를 수행하였다. 그 결과 P2O5와 B2O3의 함량이 많을수록 용액중 금속 이온 제거 속도가 향상되었고, 금속 이온마다 조금씩 차이가 있긴 하지만, 대부분 반응 용액의 pH가 1과 2일때 가장 빠른 시간내에 금속 이온이 제거되었다.