続成作用に伴うスメクタイトのイオン吸着能の変化

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03640671
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 宇野 泰章 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (90029702)
• Keywords: 続成作用 / スメクタイト / ベントナイト / 酸性白土 / イオン吸着 / 交換性陽イオン / 層荷電 / 脱水

Research Abstract

わが国およびアメリカ合衆国のスクタイトを主成分とする粘土鉱床、特にベントナイトおよび酸性白土鉱床から採取したスメクタイトの鉱物学的性質を検討した結果、次の成果が得られた。
1.スメクタイトにはNa,Ca,Mg,Hなど種々の交換性陽イオンが含まれるが、鉱床の産状によりその組成が異なることが明らかになった。また鉱床中には種々の炭酸塩が共生鉱物として含まれており、一般にNaタイプのスメクタイトはより多量の炭酸塩鉱物を含有する傾向を示している。
2.採取試料に含まれるスメクタイトの結晶格子中の同形置換および層荷電の分布と熱的性質の間には明らかな相関関係が認められた。層間水の脱水温度が層間陽イオンにより変化することは従来から知られているが、層荷電の値と脱水温度の間にも一定の関係があることが明らかになった。
3.スメクタイトの構造水の脱水過程を調べるため、水蒸気圧を制御した状態の下で示差熱分析を行った。スメクタイトの構造水の脱水の温度は三層構造中の同形置換により顕著に変化し、八面体シートの置換量の大きな試料は同形置換量の少ない試料より低い温度で脱水することが判明した。
4.斜長石の変質によりスメクタイトが生成される場合、スメクタイトの層間陽イオンのNa/Ca比は斜長石中のNa/Caより小さくなる傾向を示した。
5.スメクタイトのイオン吸着能は温度上昇に伴い低下するが、その低下の度合いは試料の組成によって異なると同時に、水蒸気の分圧によっても大きく異なることが明らかになった。以上の結果から続成作用における温度圧力条件がスメクタイトのイオン吸着能に影響を与えるものと考えることができる。

Research Products

• [Publications] 宇野泰章: "コンクリート用骨材中のスメクタイトの陽イオン交換" 建設用原材料. 1. 14-18 (1991)
• [Publications] 宇野泰章: "Wyoming州Black Hillsのベントナイト鉱床中のスメクタイトについて" 粘土科学. 31. 202-211 (1992)
• [Publications] 宇野泰章: "コンクリート骨材中のスメクタイト-その骨材評価法との関係-" 粘土科学. 31. 212-221 (1992)
• [Publications] 宇野泰章: "分散染色法によるアスベストの光学的同定" 粘土科学. 32. 42-52 (1992)
• [Publications] 宇野泰章: "水蒸気圧制御下におけるスメクタイトの脱水挙動" 粘土科学. 32. 129-138 (1992)
• [Publications] Yasuaki Uno: "Exchange cations and thermal properties of smectites in acid clay deposit,Niigata Prefecture,Japan" Proceedings of Workshop WB-1,29th Internat.Geol.Congress,Nagoya. 75-78 (1992)
• [Publications] 宇野泰章: "宇久須鉱山産軽量骨材原料中のシリカ鉱物について" 建設用原材料. 2. 31-35 (1992)