저온지구시스템화학 및 실험 Ch.6 용해도도 JYU.

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1 저온지구시스템화학 및 실험 Ch.6 용해도도 JYU

2 1. 정의 용해도 Solubility: 하나의 물질(용질)이 용체를 형성하기 위해 용매라 불리는 다른 물질에 녹는(용해) 성질(정도). 이 장에서는 특히 고체가 물에 녹아 수용액을 이루는 경우를 다룬다. 용해의 종류 일치 용해 Congruent dissolution: 용질의 조성이 만들어 지는 용존 성분과 일치 불일치 용해 Incongruent dissolution: 일치 하지 않음

3 2. 용해도의 계산 다음 용해 반응에 대해 ML = M+ + L- Ksp = [M+][L-]
Let solubility=m, Then, m=(Ksp)0.5 용액에 이미 L-이 [L-]’만큼 존재하면 [L-]=[L-]’+[M+] Then, Ksp = [M+][L-] = [M+]2 + [M+] [L-]’ [M+]=m, 위 식을 풀어 m을 구한다

4 3. 포화 Saturation 침전 Precipitation vs. 용해 dissolution 포화의 표현
불포화 Undersaturation  용해 과포화 Oversaturation (supersaturation)  침전 포화 Saturation  평형 equilibrium 포화의 표현 포화비 Saturation ratio (SR) = IAP/K네 SR<1: US SR>1: OS SR=1: EQ 포화지수 Saturation index (SI) = log(SR) SI<0: US SI>0: OS SI=0: EQ 포화친화도 Affinity (A) = -RT*SI A>0: US A<0: OS A=0: EQ

5 4. 용해도도 Solubility Diagram
pH-금속성분 농도 공간에 하나의 고체 에 대한 포화(용해) 경계를 표시하는 그림 작성과정 대상 시스템 설정 e.g. Al-O-H system 가능 화학종 species 열거 (수산화착물 hydroxy complexes 포함) e.g. Al3+, AlOH2+, Al(OH)2+, Al(OH)30, Al(OH)4-, Al(OH)52- 고체와 위 화학종 간의 용해 반응 완성 Al(OH)3 (gibbsite) +3H+ = Al3+ + 3H2O (R1) Al(OH)3 (gibbsite) +2H+ = AlOH2+ + 2H2O (R2) Al(OH)3 (gibbsite) +1H+ = Al(OH)2+ + H2O (R3) Al(OH)3 (gibbsite) = Al(OH)30 (R4) Al(OH)3 (gibbsite) +H2O = Al(OH)4-+ H+ (R5) Al(OH)3 (gibbsite) + 2H2O = Al(OH) H+ (R6)

6 평형상수 K 계산 및 이를 pH와 금속원소 농도의 함수로 표현
(R1) DGro = kcal/mole  K = (by law of mass action), log[Al3+]=-3pH +8.28 (R2) DGro = kcal/mole  K = , log[AlOH2+]=-2pH +3.26 (R3) DGro = 1.39 kcal/mole  K = , log[Al(OH)2+]=-pH -1.02 (R4) DGro = 9.16 kcal/mole  K = , log[Al(OH)30]=-6.72 (R5) DGro = 20.5 kcal/mole  K = , log[Al(OH)4-]=pH -15.1 (R6) DGro = kcal/mole  K = , log[, Al(OH)52-]=2pH -26.0

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