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| モンモリロナイト | |
|---|---|
 モンモリロナイトのサンプル | |
| 一般的な | |
| カテゴリ | フィロケイ 酸塩スメクタイトグループ |
| 式 （繰り返し単位） | (Na,Ca) 0.33 (Al,Mg) 2 (Si 4 O 10 )(OH) 2・n H 2 O |
| IMAシンボル | マウント[1] |
| 結晶系 | 単斜晶系 |
| クリスタルクラス | 角柱型（2/m） （HM記号と同じ） |
| 空間群 | C2/m |
| 単位セル | a = 5.19 Å、b = 9.02 Å、 c = 12.4 Å、β = 94°、Z = 2 |
| 識別 | |
| 色 | 白、淡いピンク、青、黄、赤、緑 |
| クリスタル習慣 | 層状または球状の微結晶集合体の密集した塊 |
| 胸の谷間 | {001} 完璧 |
| 骨折 | 不均等 |
| モース 硬度 | 1–2 |
| 光沢 | 鈍い、土っぽい |
| 透けて見える | 半透明 |
| 比重 | 2～3 |
| 光学特性 | 二軸（−） |
| 屈折率 | n α = 1.485 ～ 1.535 n β = 1.504 ～ 1.550 n γ = 1.505 ～ 1.550 |
| 複屈折 | δ = 0.020 |
| 2V角度 | 測定値: 5°～30° |
| 参考文献 | [2] [3] [4] [5] |
モンモリロナイトは、粘土として知られる微細結晶として水溶液から沈殿して形成される、非常に柔らかいフィロケイ酸塩鉱物群です。フランスのモンモリヨンにちなんで名付けられました。スメクタイト群に属するモンモリロナイトは2:1 粘土で、中央の八面体アルミナシートを挟む2 つの四面体シリカシートで構成されています。粒子は板状で、平均直径は約 1 μm、厚さは 0.96 nmです。個々の粘土粒子を分離するには、電子顕微鏡を使用して約 25,000 倍に拡大する必要があります。このグループのメンバーには、サポナイト、ノントロナイト、バイデライト、ヘクトライトが含まれます。
モンモリロナイトは、スメクタイトのサブクラスで、2:1 フィロケイ酸塩鉱物で、50% を超える八面体電荷を持つのが特徴です。その陽イオン交換容量は、中央のアルミナ面の Al が Mg に同形置換されているためです。このような場合、より低い価数の陽イオンが置換されると、近くの酸素原子は正味の負電荷を持ち、陽イオンを引き付けることができます。対照的に、バイデライトは、シリカシートの Si が Al に同形置換されたことから生じる、50% を超える四面体電荷を持つスメクタイトです。
モンモリロナイト粘土の個々の結晶はしっかりと結合していないため、水が介入して粘土が膨張する可能性があり、そのためモンモリロナイトは膨張性土壌の特徴的な成分です。モンモリロナイトの水分含有量は変化しやすく、水を吸収すると体積が大幅に増加します。化学的には、ナトリウムカルシウムアルミニウムマグネシウムケイ酸塩水酸化物(Na,Ca) 0.33 (Al,Mg) 2 (Si 4 O 10 )(OH) 2 · n H 2 Oで水和しています。カリウム、鉄、その他の陽イオンが一般的な代替物であり、陽イオンの正確な比率は発生源によって異なります。モンモリロナイトは、緑泥石、白雲母、イライト、クックアイト、カオリナイトと混合して発生することがよくあります。
洞窟の状況
モンモリロナイトは洞窟環境内で濃縮され、変化することがあります。洞窟の自然風化により、岩盤内に含まれていたアルミノケイ酸塩が濃縮されて残ることがあります。モンモリロナイトはアルミノケイ酸塩の溶液中でゆっくりと形成されます。高HCO−3モンモリロナイトは、高濃度と長時間の加熱によって形成されます。モンモリロナイトは乾燥条件下ではパリゴルスカイトに、酸性条件（pH 5以下）ではハロイサイト-10Å（エンデライト）に変化します。ハロイサイト-10Åは乾燥によりさらにハロイサイト-7Åに変化します。[6]
用途
モンモリロナイトは石油掘削業界で掘削泥の成分として使用され、泥スラリーに粘性を持たせることで、ドリルビットを冷却し、掘削された固形物を除去するのに役立ちます。また、干ばつが発生しやすい土壌で土壌水分を保持するための土壌添加剤として使用され、土手や堤防の建設に使用され、液体の漏出を防ぎます。鋳物砂の成分として、また空気やガスから水分を除去する乾燥剤としても使用されます。
モンモリロナイト粘土は触媒プロセスで広く使用されています。クラッキング触媒では60年以上にわたってモンモリロナイト粘土が使用されてきました。その他の酸ベースの触媒では、酸処理されたモンモリロナイト粘土が使用されています。[7]
他の多くの粘土と同様に、モンモリロナイトは水を加えると膨張します。モンモリロナイトは、水が層間分子空間に浸透し、同時に吸着するため、他の粘土よりもかなり膨張します。膨張量は、サンプルに含まれる交換性陽イオンの種類に大きく依存します。主要な交換性陽イオンとしてナトリウムが存在すると、粘土は元の体積の数倍に膨張する可能性があります。そのため、ナトリウムモンモリロナイトは、廃棄物の量を制限するために天然石の採石場で岩を割るための非爆発性薬剤の主成分として、または爆薬の使用が許容されないコンクリート構造物の解体に使用されるようになりました。[引用が必要]
この膨潤特性により、モンモリロナイトを含むベントナイトは、井戸の環状シールや栓、埋立地の保護ライナーとしても有用である。その他の用途としては、動物飼料の固結防止剤、製紙における沈殿物の形成を最小限に抑える、保持および排水補助成分などがある。モンモリロナイトは化粧品にも使用されている。[8]
モンモリロナイトナトリウムは、吸着性と凝集性があるため、一部の猫砂製品のベースとしても使用されています。[要出典]
モンモリロナイトは廃水からヒ素を除去するのに使用できる。[9] [10]
焼成粘土製品
モンモリロナイトは焼成すると多孔質物質であるアーキライトを生成できる。この焼成粘土は運動場の土壌改良剤や、盆栽用土として赤玉土の代替品として販売されている。[要出典]
医学と薬理学
モンモリロナイトは重金属の吸着剤として効果的ですが、これが人体の健康にどのような影響を与えるかは不明です。[11]重金属の吸着は粘土が直接接触した場合にのみ適用されると考えられています。したがって、摂取した場合は腸の粘膜を通過しないため、効果はありません。
外用としては、モンモリロナイトは接触性皮膚炎の治療に使用されている。[12]
ペットフード
モンモリロナイト粘土は、固結防止剤として、また環境毒素に対する耐性を与える可能性があるため、一部の犬や猫の餌に添加されていますが、この件に関する研究はまだ決定的ではありません。[13]
細かい粉末状であれば、池の凝集剤としても使用できます。水面に撒くと、水が「濁る」ようになり、水中の微粒子を引き寄せて底に沈み、水を浄化します。鯉や金魚は、実際にこの「塊」を食べ、魚の消化を助けます。池用品店で販売されています。[要出典]
発見
モンモリロナイトは、 1847年にフランスのヴィエンヌ県モンモリヨンで発見されたことが初めて記載されました[4] 。これは、米国でベントナイトが発見される50年以上前のことです。モンモリロナイトは世界中の多くの場所で発見されており、他の名前でも知られています。最近、パキスタンのスレイマン山脈でモンモリロナイトの新たな産地が発見されました。
参照
ウィキメディア・コモンズには、モンモリロナイトに関連するメディアがあります。
- 分散（土壌） - ナトリウム質土壌が水にさらされると分散するプロセス
- エマルジョン分散液 – 熱可塑性プラスチックまたはエラストマーを乳化剤によって液体状態に懸濁したもの
- ナトリウム化 – 土壌中の塩分含有量
参考文献
- ^ Warr, LN (2021). 「IMA–CNMNC承認鉱物記号」. Mineralogical Magazine . 85 (3): 291–320. Bibcode :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ “Mineralienatlas – Fossilienatlas”. Mineralienatlas.de . 2018年4月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年4月23日閲覧。
- ^ アンソニー、ジョン W.、ビドー、リチャード A.、ブラッド、ケネス W.、ニコルズ、モンテ C. 編 (1995)。「モンモリロナイト」(PDF)。鉱物学ハンドブック。第 2 巻 (シリカ、ケイ酸塩)。米国バージニア州シャンティリー: アメリカ鉱物学会。ISBN 0962209716. OCLC 895497384. 2012年2月5日にオリジナルからアーカイブ（PDF）されました。2017年6月22日閲覧。
- ^ abモンモリロナイト 2012-05-24 に Wayback Machineでアーカイブ。 Mindat.org
- ^ モンモリロナイト 2011-06-07 にWayback Machineでアーカイブされました。Webmineral
- ^ ヒル、キャロル、パオロ・フォルティ (1997)。「亜珪酸塩鉱物の堆積と安定性」。世界の洞窟鉱物(第 2 版)。全米洞窟学会。p. 177。ISBN 1-879961-07-5。
- ^ ロイド、ローリー (2011)。工業用触媒ハンドブック。ニューヨーク：シュプリンガー。pp. 181–182。ISBN 978-0387246826。
- ^ ニルワン、JS;ファルハジ、S.チョーダリー、MM;カイザー、Z。ハサン、SS。アンジェリス・ディマキス、A.ギル、A.ラシード、H.アッバス、N.ミシシッピ州アルシャド。フセイン、T.シャザド、Y.ユサフ、AM;チョハン、TA;フセイン、T.ハハハ州マーチャント。アクラム氏、MR。カーン、TM;アシュラフ、M.ブラジリア州コンウェイ。ムーア州ゴリ（2020年1月17日）。 「産業用途のためのパキスタンのコ・エ・スレイマン山脈からの持続可能なナノマテリアルの新しい供給源の探査」。科学的報告書。10 (1): 577。ビブコード:2020NatSR..10..577N。doi :10.1038/s41598-020-57511-y. PMC 6969096. PMID 31953500 .
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- ^ Saary, Joan; Qureshi, Roohi; Palda, Valerie; DeKoven, Joel; Pratt, Melanie; Skotnicki-Grant, Sandy; Holness, Linn (2005 年 11 月)。「接触性皮膚炎の治療と予防に関する系統的レビュー」。米国皮膚科学会誌。53 (5): 845.e1–845.e13。doi :10.1016/ j.jaad.2005.04.075。PMID 16243136 。
- ^ 「モンモリロナイト粘土の利点、猫や犬の餌への使用、構造と特性」。DurableHealth。 2015年11月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年10月12日閲覧。
- Papke, Keith G. 「ネバダ州のモンモリロナイト、ベントナイトおよびフラー土鉱床」、ネバダ州鉱山局紀要 76、マッケイ鉱山学校、ネバダ大学リノ校、1970 年。
- 鉱物ギャラリー
- ミネラルウェブ 2014-05-15 にWayback Machineでアーカイブされました