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アロフェンやイモゴライトの粒子表面の荷電状態が、平衡外液のpHを変えることにより変化する性質を利用して、粘土粒子の荷電状態と水分吸着特性の関係を研究した。
初めに、純粋なアロフェンを用いて、風乾による水分特性の変化、荷電状態による水分特性の変化を調べ、アロフェンの水分特性が荷電状態によって変化することを確かめた。アロフェンの水分特性は、風乾土から十分小さなコロイド分を取り出した場合でも、生土のコロイドと比べると含水比が20-30%低下した。これは、アロフェンがコロイドの大きさの不可逆的凝集体を形成しているためと考えられた。また、pF3以下では荷電状態によって水分特性曲線が変化した。すなわち、分散的であるほど含水比が高くなった。この境界のpFのとき、最密充填を仮定して求めた粒子間の最短距離は3.1nmであった。この距離は、粒子間相互作用に変化の見られるときとされる距離に対応する。さらに、分散状態にあるアロフェンは、pF2.7以下の脱水に対して膨潤し、含水比の復元が見られるが、凝集状態にあるアロフェンは全く膨潤しない事などがわかった。
アロフェンの粒子内部間隙の水の存在状態を、真比重、加熱による質量変化、水分吸着特性などから測定した結果、アロフェンの粒子内部間隙の水は105℃で抜けていると判断された。しかし、明瞭な水の出入りを示す兆候がこの前後で見られないなど、未解決の問題があることが判った。
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