The soil fulvic and humic acids, extracted from the Kuye San region of the Okchun Metamorphic belt, are purified and characterized for their chemical composition, molecular size distributions, proton exchange capacities and spectroscopic characteristics. These materials were isolated and purified according to the recommended methods of the interlaboratory comparison exercise on characterization of humic materials from differing origins, enabling a more effective comparison of the results obtained from the characterization work with those of other laboratories. A particular emphasis was placed on the elucidation of the structural differences and determination of those parameters which are important for the assessment of the migrational behaviour of radionuclides in the aquatic environment. The results are compared with one another and with the commercially available humic acid from the Aldrich Co. and other humic materials isolated in a similar manner. They seem to show that the soil humic materials from Kuye San possess many of the properties commonly associated with humic substances. However, the elemental composition and spectrosopic analysis data also seem to indicate that these humic substances may have undergone a lower degree of aromatic condensation, and their structures consist of basic aromatic framework with significant amounts of various aliphatic functional groups.
The acid capacity of humic and fulvic acids, determined by direct pH titration, are 2.65±0.20 and 7.07±0.08 meq/g respectively, which are significantly different from one another and with those of other humic materials from differing origins. The experiment verifies that $Eu^{3+}$ ions are extensively bound to fulvates as tridentate complexes. The loading capacity(LC) and the average complexation constant of the fulvic acid from Kuye San for the trivalent Eu ion are LC = 0.50 ± 0.01 and log β=5.86±0.15 ℓ $mol^{-1}$. The results are in good agreement with the values determined by other laboratories.
충북, 옥천계, 괴산지역의 토양에서 추출한 휴믹물질을 산과 염기에서의 용해도 차에의해 휴믹산(Humic Acid,HA)과 풀빅산(Fulvic Acid,FA)으로 분리, 정제하였다. 지역적 특성을 보여주는 휴믹물질들의 상호 구조적인 차와 중금속 이온들의 이동경향을 결정하는데 아주 중요한 요소들에 대하여 좀더 명확한 정보를 얻기위해 그들을 화학적 성분 분석, 분자량 크기분포, 수소 이온 교환용량(PEC)과 UV, IR, NMR을 이용한 분광학적 특징을 조사하였고, 그 결과를 유사한 방법으로 얻어진 다른지역의 휴믹산 (Aldrich Co로부터의 Aldrich-HA, 독일 Gorleben으로부터의 Aquatic HA;Gohy-573-HA)및 문헌과 서로 비교 분석하였다. HA-T3의 $E_4/E_6$값(UV스펙트럼의 445nm 대 665nm 에서의 흡수도 비)은 3.6±0.4로 Aldrich-HA(8.6±0.3)과 Gohy-573-HA(6.3±0.3)에 비해 낮게 나타났으며, IR스펙트럼은 COOH의 C=O 신축 (strectching) 영역인 1720 cm-1 에서 다른 휴믹물질에 비해 상대적으로 매우 약한 흡수세기를 보여주는데 이는 stevenson과 Goh의 분류 I과 II의 중간 특징에 해당된다. 이러한 경향은 C-13 NMR의 카로복실기 피크 영역(160-200 ppm)의 상대 탄소 비율에서도 나타난다. 여기에 HA-T3의 수소 이온 교환용량은 2.65±0.20 으로 Aldrich-HA(5.43±0.16), Gohy-573-HA(5.38±0.20)에 비해 낮고, FA-T3(7.07±0.08)는 위의 모든 휴믹산보다도 더 높은 값을 보여 준다. 이러한 HA-T3의 낮은 산도(acidity)값은 더 적은 수의 COOH와 Phenolic-OH를 함유하고 있음을 보여주는 것이며 앞서 논의된 분광학적 자료와도 잘 일치함을 볼수있다.
또한, 화학적, 분광학적 자료에서 Aldrich-HA 와 Gohy-573-HA는 유사한 구조를 가지며 매우 높은 방향족(aromatic)성분으로 이루어진 반면, 괴산지역에서 추출한 휴믹물질들은 비교적 긴 사슬과 탄수화물(carbohydrate)성분을 포함하는 높은 지방족(aliphatic)성분으로 인해 분자의 유연성(flexibility)이 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 이러한 차이는 동북아시아 지역의 휴믹물질이 여름철 장마후 표토층의 심한 침식으로 짧은 숙성(aging)과정을 거치게 되며 따라서 낮은 휴믹특성(humus characteristic)을 가짐을 반영하는 것이다. 한편, FA-T3는 같은 장소에서 추출된 HA-T3에 비해 분자량이 아주 적고 높은 산도를 가지며 유사한 구조적 특징을 보여주고 있다. 한외여과법 (Ultrafiltration)을 이용한 Eu(III)이온과의 착물반응 으로부터 Eu(III)이온은 3 배위착물(tridendate complex)로서 강하게 결합되며 이 이온에 대한 FA-T3의 Loading Capacity(LC) 와 평균 착물상수 값으로 각각 LC=0.50±0.01과 log β= 5.86±0.15 ℓ mol-1 임이 얻어졌다.
