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pp.40-48
남산 화강암의 풍화를 물과 광물작용의 흡착작용의 관점에서 연구하였다. 순수한 증류수만으로도 광물-물의 흡착반응이 일어나며, 그 반응속도는 암석/물의 비율에 따라 수초-수 시간이내로 매우 빠르다. 광물과 물이 반응할 때 가장 영향을 미치는 것은 광물의 표면의 결합상태와 물의 수산이온농도이며, 암석/물의 비율은 용액의 수산이온농도를 좌우한다. 광물 입자의 크기는 반응속도에 큰 영향을 미치지만 암석/물의 비율이 약 7g/200 ml 이상이 되면 큰 변화를 보이지 않는다. 풍화를 받지 않은 화강암은 양의 pH edge (최대 pH 10)를 보이며 pH 7.1~7.5으로 하강하는 양상을 보인다. 그러나, 풍화를 받아서 점토 광물이 섞이 화강암은 음의 pH edge (최소 pH 4.8)를 보이며 pH 6을 넘지 않는다. 흡착반응 동안에 겔이 수면 위에 생성된 후 이것은 후에 깁사이트로 변하고, 암석/물의 비율이 높을수록 그리고 pH 변화가 클수록 많이, 그리고 빨리 형성된다.
The weathering of the Namsan granite was studied in terms of sorption process. The Namsan granite consists mainly of quartz, alkali feldspar, plagioclase (Ab85An15-Ab100 and biotite with small amounts of sericite, magnetite and ilmenite. The kinetic factors for altering the granite body are the proton and hydroxyl ions derived from the reaction of water and mineral. There are two different types of pH variation curves for rocks of different mineral assemblages. when powdered granite was dispersed in distilled water under ambient condition. The sorption-process proceeds by three steps for fresh granite; (1) the initial rapid pH-rise to 10 by the uptake of proton by negatively charged mineral surfaces, (2) the gradual pH-down, and (3) the stable pH tail between 7.1-7.5. For somewhat weathered granites, the sorption proceeds; (1) the initial rapid pH-down to 4.8, (2) the slight pH-rise and slow ph-down, and (3) the stable pH tail between 5.0-5.3. The reaction rate is controlled by the density of adsorbable sites, the solubility of the mineral, pH of the system and formation of amorphous gel and gibbsite. Amorphous gel floates on the surface of the solution while stirring the powdered granite and then is transformed into gibbsite in an hour or so. The pH saturation values for -325 mesh fresh granite from 5 m depth is about pH 10 when rock/water ratio is over 10g/200 ml.
