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ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
Applied Chemistry for Engineering Vol.11 No.7 pp.711-719
DOI :

Modeling of Composition Change of a Yellow Sand During Its Long - range Transport

Yong Bum Kim

Abstract

Hwangsa is the long-range transport phenomenon of soil particles from the Gobi desert, the Taklamakan desert and the loss area near the upstream of Hwanghur river to various regions in the northeast Asia. In the present investigation a modeling was carried out to predict the composition change of a water-covered yellow sand particle during its long-range transport. it was fount that the characteristic times of the sulfate ion formation in the liquid phase was the rate-determining step for the transport and chemical processes of the gas and liquid phases. Other processes were, therefore, assumed to be in the equilibrium. The resultant temporal changes of various concentrations were investigated. The pH decreased from 7.89 to 7.628 during the long-range transport (111 hours). The concentrations of liquid phase ion components had been changed steadily until the first calcium sulfate crystallized. The remained concentrations were virtually unchanged, as the calcium sulfate was continued to be crystallized.

연구논문 / 단일황상비자의 장거리 이동 중 성분변화 모사

김용범,최문규

초록

고비 사막, 타클라마칸 사막 및 황하강 상류 황토지역의 토양입자가 편서풍에 의해 봄철에 동북아시아의 여러 지역으로 장거리 이동하는 현상을 황사라고 한다. 본 연구에서는 수분층으로 덮힌 단일 황사입자가 장거리 이동 중에 겪는 성분변화 과정을 모사하였다. 기상과 액상에서 일어나는 물질전달과 화학반응의 각 특성시간들을 구하여 황산이온의 생성반응단계가 율속단계임을 알 수 있었으므로 다른 과정들은 평형에 있다고 생각할 수 있다. 고체염인 탄산칼슘의 용해도가 황산칼슘의 용해도보다 훨씬 작으므로 탄산칼슘은 액상내의 칼슘이온 및 탄산이온과 평형에 있지만 황산칼슘은 평형에 있지 않다고 가정함으로써 결과하는 수용액 중의 각 이온의 농도 변화를 검토하였다. pH는 이동(111시간)하는 가운데 7.89에서 출발하여 7.628까지 감소하였다. 첫 번째 황산칼슘이 석출할 때까지는 액상농도들이 꾸준히변화하였으나 그 후 거의 변화없이 황산칼슘만이 계속 석출하였다.

Figure

Table