層状物質のイオン交換挙動について

質問

粘土などの層状物質（板状の粒子形態）のイオン交換は、粒子側面（板の厚み部分）で起こっているのでしょうか。教えて下さい。よろしくお願いします！

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

これ↓によると層間で起きているとのこと。私の記憶でもそのはずです。
www.ocw.titech.ac.jp/index.php?module=General&action=DownLoad&file=2004-24025-20050509-3,4.pdf

層と垂直の断面（粒子側面と同じ意味だと思う）では荷電が表面に突き出しているため重金属の特異吸着に利用できるそうですから、これはイオン交換とは別のもののようです。↓
http://www.bio.mie-u.ac.jp/junkan/busshitsu/lab5/NT/lec1/SoilPhysics3.pdf

お礼

お返事どうもありがとうございます。
層間で起きているということは、その層が積み重なってできている粒子スケールで考えると、粒子と垂直の断面（側面）で起きていると考えていいのでしょうか。それとも粒子スケールで考えるとまた別の話でしょうか。
・・・しつこくてすみません。ご存知でしたら教えていただきたいです。

回答No.2

chobi_skb

イオン交換とのことですので水中に分散させた状態と仮定してお話します。

粘土化合物は通常ご承知のように層が積み重なっていますよね。
これがトランプ等のカードを積み重ねた状態だと想像してください。
粒子側面は積み重なっている方向になります。

その層は水中ではほぼばらばらになります。
つまりトランプがばらばらになった状態です。
この状態ででトランプの表面と裏面のにあるイオン(通常Na,Ca)が
水中にあるイオンとイオン交換します。

これを水から取り出して乾燥させると再び積み重ねた状態に戻ります。
つまりイオン交換したところは粒子的には内部に取り込まれてしまいます。

ですので粒子の側面ではないです。

粒子の側面にも電荷は存在しますが通常交換すべきイオンが存在しないこと
また、イオンが存在しても層表面に比べあまりにも小さい表面積しか持たない
ために、イオンの数自体が層間にあるイオンに比べあまりにも少ないことから
この部分ではほぼ起こっていないと考えてよいでしょう。

お礼

お返事が遅くなってしまい申し訳ありません。
どうもありがとうございました。