8司 .35  5.82  6.33

第

4‑1‑1表  

各 系 の 交 換 平 衡 溶 液 の

SARと

pHィ直お よび^H十の 吸着 量 (モ ンモ リロナ イ ト⁾

1 0mmolcビ¹ 40mmolc Ll

粘土含量

  SAR

(mmolLl)〕^/2

pH

プランク

 

試料

粘土含量

  SAR

(mmolL‐^{1) 1/2}

pH

プ ランク

 

試料

H+吸着量 (mol K9 1)

H+吸 着量

(mol Kg‐¹⁾

50/o 5.21   5.63  6.05

5.27  5.63  5.96 15.37  5.66  5.89 15.45  5.66  5.88 24.45  5.69  5.94

26.31   5.69  5.90

36.54  5.82  6.05 56.91  5.82  6.14

1.82E‑04 1.55E‑04 1,13E‑04 1.1lE‑04 1.09E‑04 9.66E‑05 7.86E‑05 9.99E‑05

5.03  6.05  6.09 5.06  6.05  6.12 14.98  5.83  6.05 15.03  5.83  6.02 25105  5.57  5.88

25.21   5.57  5.75

47.70  5.67  5.97 48.49  5.67  5.89

968E‑06 167E‑05 739E‑05 671E‑05

1.68E‑04 1.1lE‑04 1.32E‑04 1.05E‑04

15% 5.15  5.63  6.25

5.24  5.63  6.19 14,67  5,66  6,34 22.24  5.69  6.15 22.97  5,66  6.22 26.92  5.82  6.23

43.20   5。 69   6.14

80,46  5.82  6.26

2.23E‑04 2.12E‑04 2.17E‑04 1.64E‑04 1.98E‑04 1.16E‑04 1.63E‑04 1,21E‑04

15% 505  6.05  6.23

5.12  6.05  6.31

14.92  5.83  6.42 14.97  5.83  6,26

25.45   5.57  6.02

25.67  5.57  5,93 46.64  5.67  6.22 49.12  5.67  6.08

387E‑05

5.03E‑05 1.38E‑04 1 16E‑04 2.14E‑04 1.85E‑04 1,91E‑04 1.63E‑04

250/o

5.19  5.63  6.38

5.35  5.63  6,33

14.40  5.66  6,36

20,80  5.69  6.33

24.39  5,82  6,34

32.93  5,66  6.34

54.21   5.69  6.29

第

4‑1‑2表  

各 系の交換 平衡浴液 の

SARと pH値

およびH+の_{吸着量 (イ ライ ト})

10mmoic Ll 40mmolc Ll

粘土含量

  SAR

(mmolL・)1/2

pH

プランク

 

試 料

粘土含量

  SAR

(mmolLl)‐^1/2

pH    H+吸

着量 ブランク

 

試料  (mol Kg l) H+吸着量

(mol Kg 1)

50/o

5.18  5.63  6.01

50/o

14.89  5.66  5。

98 24.96  5.69  6.07 45.61  5.82  6.02

1.71E…

04

1.43E‑04 1.46E‑04 7.06E‑05

5,03  6.05  6.14 14.58  5,83  6.17 26.17  5.57  5.77 49.08  5.67  5.97

2.10E‑05 1.01E‑04 1.21E‑04 1.32E‑04

15% 5.08  5.63  6.12 14.98  5.66  6.12

25.11   5.69  6.27

41.24  5,82  6.20

1.98E‑04 1.79E‑04 1.86E‑04 1.1lE‑04

15% 5,00  6.05  6.23 14.87  5.83  6.30 25.58  5,57  6.01

49,10   5.67   6.16

3.79E‑05 1.23E‑04 2.1lE‑04 1.80E‑04

25% 5.20  5.63  6.19

η

5,07  5.66  6.25 25.09  5.69  6.29

38.93   5.82  6.41

2,12E‑04 2.04E‑04 1.89E‑04 1,41E‑04

25% 5.05  6.05  6.30 15.25  5.83  6.49 24,94  5.57  6.22 48.79  5.67  6.26

4.89E‑05 1.45E‑04 2.58E‑04 1.98E‑04

45% 5.14  5.63  6.36 15,00  5.66  6.32

24.33  5。

69  6.52 33.50  5.82  6.56

2.39E‑04 2.14E‑04 2.15E‑04 1.56E‑04

45% 4.99  6405  6.35 15.01  5.83  6.51 25.82  5.57  6.25 48.28  5.67  6.41

5.57E‑05 1.47E‑04 2.63E‑04 2.18E‑04

1000/o

(参考値)

5.11   5.63  6.21

14.89  5.66  6.21 24,64  5.69  6.47 40.18  5.82  6.39

7,20E‑04 6.57E‑04 7.01E‑04 4.64E‑04

1000/o

(参考値)

5.10  6.05  6.38 15,19  5.83  6.40 25.30  5.57  6.10 48.64  5.67  6.33

1.98E‑04 4.52E‑04 7.80E‑04 6.93E‑04

…

92‑

Babcock eど a′,, 1959)。

 

これ イこ対 して, Go SpOsito eど ^a′

,(1983)や

D.L.Suarez eど

aF,(1989)は

_{否定 して い る}.

本 論 文 で は前 者 の報 告 も考 慮 に入 れ

,吸

着 相 のイ オ ン組 成 の変 化 に伴 う見 か け の

CEC値

_{の変化 の有無 を}

,吸

着量 のデー タよ り判 断 した。

交換平衡 実験 よ り算 出された各系 の吸着量 の結果 を第

4‑2‑1表

_〜第

4‑2‑4表

_{に示 した 。} 交 換 性 陽イ オ ンは

,粘

土 表 面 の負 荷 電 を中和 す るため に吸着 され て い る。 したが っ て

,粘

土 の

CECは ,そ

の粘 土 に固有 の不 変 な定 数 で はな く

,表

面荷 電 量 に伴 って変 化 す る。 しか し

,交

換相 中のC〆^十の 当量分率 の増加 に伴 う見 か けの

CEC値

の系統 的 な変 化 は認 め られ なか った。す なわ ち

,交

換相 中の陽イ オ ンに 占め る錯 体 陽イ オ ンはか な り少 な い と考 え られ た。 この こ とか らも

,算

出 され た交換 相 中の

Na+,Ca2+を

_{単独 イ}

オ ン と して判 断 した。

4.4.4.溶液 濃度 に対す る交換・溶解 平衡の影響

拡 散 二 重 層 の厚 さは

,溶

液相 の塩 濃 度 に影 響 され て いる。そ こで

,粘

土 の懸 濁 溶 液 の安 定 性 を粒子 間 にluJく 斥 力 と引力 の相 互 作 用 を示す た め に^rDによ って 比較 した 。各 系 の交換 複合体 にお ける^rDを第

43表

に示 した

,rDは

高濃度溶液 ほ ど小 さ く

,低

濃 度溶 液 ほ ど大 きか った。拡 散 二 重層 の厚 さが 高濃 度 溶液 で減 少 し

,低

濃 度 溶液 で 増加 す る ことを意 味 して いる

,こ

の ことは

,灌

漑 によ る塩 類 動態 に も影 響 を及 ぼす 。乾燥 地 の 灌漑 にお いて

,一

時 的 に も大 量 の水 が 付加 され

,土

壌溶液 が希 釈 され た場合

,拡

^{散 二}

重 層 は膨 張 し

,土

壌 の分 散 が 引 き起 こされや す くな り

,透

水 性 が悪化 す る。 また

,蒸

発 散 によ る土 壌溶液 濃度 の上 昇 によ って

,拡

散 二 重 層 は収縮 し

,土

壌 が 凝集 し

,緻

密 層 を生成 や す くな る と考 え られ た 。す なわ ち

,灌

漑 水 の濃 度 が低 い ほ ど土 壌 の分 散 作 用 は著 しい と考 え られ た。

交 換 相 中 の各イ オ ンの 吸着 比率 は

,交

換 平衡 溶 液 の合 計 当量 濃 度 によ って 異 な った (第

42‑1表

〜第

42‑4表 ).溶

液 相 中の

SARを

一定 に して考慮す る と

,溶

液 濃度 が低 濃 度 で あ る時

,ESPは

低 か った

,こ

れ は希 釈効 果 によ る もの と考 え られ た (日本 粘土 学会編

,1987).

4.4.5.ナ トリウム吸着比 に対 す る交換 ・溶解 平衡 の影響

第

43表

に示す よ うに

,M眼

の増加 とともにそ れぞ れ の交換複合体 の^rDが大 き くな っ た。

SARの

_{増加 に伴 い}

,平

衡溶液 中の

Na+/Ca2+率

が高 くな ったた め といえ る。そ の こ とに伴 い

,粘

土表 面 へ の 吸着 力 の強 いCa2+の_{割 合 が}

Na+に

比較 して減 少 した た め

,拡

散 二重 層 の厚 さが増加 した と考 え られ た。

‑93‑

第

4‑2‑1表  

交換 平衡 実験結 果 (モ ンモ リロナイ ト

:10mmolc L 1)

粘土含量

  SAR

^{溶液相 中の当量比}RNa     RCa

交換 吸着量

Natt     Ca2+       cEC     ESP     ESR      KG

(mmolL〕)i/2

5.21 5.27 15.37 15.45 24.45 26.81 36.54 56.91

0.67 0.67 0.93 0.93 0.97 0.97 0198 0.98

0.33 0.33 0.07 0.07 0.03 0.03 0.02 0.02

0.38 0.39 1.05 1.02 1.51 1.61 2.47 2,96

3.68 3.65 3.38 3.06 3.12 3.16 2.62 1.98

4.06    9.30 4.04   9,72 4.43   23.63 4.07   24.96 4.63   32.59 4.78   3379 5.09   48.55 4.93   59.96

0.103  0.0197 0.108  0.0204 0.309  0.0204 0.333  0,0215 0.484  0.0198 0.510  0.0190 0.944  0.0258 1.497  0.0263

15%

5.15 5.24 14.67 22.24 22.97 26.92 43.20 80.46

O.66 0167 0.92 0.96 0.96 0.97 0.98 0,98

0.34 0.33 0.08 0.04 0.04

003

0.02 0.02

O.98 0.99 2.96 4.37 5.09 6.14 7.45 10.02

11.89

¶1.14 10.63 9.59

9.0司

8.92 6.87 4.99

12.87    7.65 12.13    8.20 13.59   21.78 13.96   31,33 14.10  36.10 1506   40.76 14.32   52.04 15,01   66.76

0.083  0.0161 0.089  0.0170 0.278  0.0190 0.456  0,0205 0.565  0,0246 0.688  0.0256 1.085  0.0251 2.009  0.0250

25%

5.19 5.35 14.40 20.80 24,39 32,93 54.21 81.35

0,67 0,67 0.92 0.96 0.96 0.96 0.98 0,98

0.33 0.33 0108 0.04 0.04 0.04 0.02 0.02

1.42 1.48 4.29 8.55 9.79 10.49 14.33 16,06

20.56 19.15 18.40 16.92 15.76 12.60 10.3S 8.44

21.98 20.63 22.69 25.47 25.55 23.10 24.67 24.51

6.48   0.069  0.0133 7.16   0.077  0.0144 18.91   0.233  0,0162 33.58   0.505  0.0243 38.32   0.621  0.0255 45,43   0.833  0.0253 58.06   1.385  0.0255 65,54   1.902  00234

45%

5.15

6.68 14.15 18.26 21,06 44,22 61.16 102.09

0.66

0。74

0.91 0.95 0.95 0.95 0.97 0.98

0.34 0.26 0.09 0.05 0.05 0.05 0.03 0.02

41.32 41.67 43.74 42,22 43.90 44.51 42.71 49.83

5197 6.99 17.14 25,91 31.43 50.77 57.80 68.81 2.47   38.85

2.91   38.76 7.49   36.24 10.94   31.28 13.80   30,10 22.60   21,91 24.69   18.02 34.29   15.54

0.064  0.O呵 23 0.075  0.0112 0.207  0.0146 0.350  0.0192 0.458  0.0218 1.031  0.0233 1.370  0.0224 2.206  0,0216

100%

(参考値)

511

5.39 14.56 20,11 24.32 35.82 55.09 100.23

0.66 0,68 0.92 0.95 0,97 0.97 0.98 0.98

0.34 0,32 0,08 0.05 0.03 0.03 0.02 0.02

87.28 85.15 99.25 97.52 95.92 96.50 98,75 102.65

6.87 7.31 19.27 32.23 35.31 46.22 60.37 67.79 6.00   81,28

6.22   78,93 19.13   80.13 31.43   66.09 33.87   62.05 44.60   51.90 59162   39.13 69.58   33.06

0.074  0.0144 0.079  0.0146 0.239  010164 01476  0,0237 0.546  0.0224 0.859  0.0240 1.524  0.0277 2.104  0.0210

…

94‑

第

4‑2‑2表  

交換 平衡 実験結果 (モ

ンモ リロナイ ト:40mmolc L 1)

粘土含量

溶液相 中の 当量比

RNa     RCa _Na・^{交換 吸着量}    ca2+

SAR

(mmolLり‐1/2

CEC ESP _KG

(0/o) cmolc

5.03 5,06 14.98 15,03 25.05 25.21 47,70 48.49

0.42 0.43 0,78 0,78 0,90 0.90 0.97 0,97

0.58 0.57 0,22 0,22 0.10 0.10 0.03 0.03

1,17 1,03 1.73 1.79 2,28 2.28 2.93 2,94

3.65 4,00 3.40 3,21 2.84 2.75 2,01 1.94

4,82 5.02 5,13 5.00 5.12 5,03 4.94 4.88

24.49 20.44 33,71 35.91 44.59 45,38 59.28 60.20

0.321 0.257 0.509 0.559

0、805 0.830 1.456 1.512

0.0639 0,0508 0,0340 0.0372 0,0321 0,0329 0,0305 0,0312

150/0 5.05

5.12 14.92 14.97 25.45 25,67 46.64 49,12

0.43 0,43 0.78 0,78 0.90 0,90 0.97 0,97

0.57 0.57 0.22 0,22 0.10 0.10 0.03 0.03

2.41 2.58 5.02 4.89 5.51 5.85 7.00 7.34

12.57 14.21 10.84 9,83 9.51 8.67 6.76 6,75

14,99 16.79 15.86 14,71 15,01 14.52 13,76 14.09

16.21 15.34 31.66 33.35 36.69 40.42 50.87 52.04

0,192 0.181 0.463 0,498 0.579 0,675 1.036 1.087

0.0380 010354 0.0310 0.0332 0.0228 0,0263 0.0222 0,0221

25%

_5.04

5,06 14,82 15,00 25,35 25.80 44.03 51.57

0.43 0.43 0.78 0.78 0.90 0.90 0.96 0,97

0.57 0.57 0.22 0.22 0.10 0.10 0.04 0.03

2.85 2.80 6.28 6,36 9.48 9.25 10.01 10.96

23.61 22.01 18.86 18.56 17.27 打6.21 12.05 12.76

26.46 24,81 25,14 24.92 26.74 25.45 22.06 23.72

10.78 11,34 24.97 25.52 35,44 36.37

4536

46.12

0.121 0.127 0.333 0,342 0.549 0.571 0.830 0,858

0.0240 0,0252 0.0225 0.0228 0,0217 0,0221 0.0189 0,0166

45%

_5,02

5,04 15,10 15.20 25,06 27.36

3967

56.58

0.42 0.42 0,78 0,79 0.90 0.91 0,95 0,97

0.58 0,58 0,22 0.21 0.10 0.09 0.05 0.03

4.45 4.78 11.57 11,36

¶6.74 15,85 18,51 18.96

39,72 41.18 34.80

34・74

32.54 29,74 24.03 23.97

44.17 45.96 46,37 46,10 49.28 45.59 42.55 42,93

10.07 10.39 24.96 24,63 33,98 34.84 ,43.52

4416

0.112 0.116 0.333 0,327 0.515 0.533 0,770 0.791

0,0224 0.0230 0,0220 0,0215 0.0205 0.0195 0.0194 0,0140

100%

(参考値)

4.98 5.03 15.20 15.26 26.16

2647

42.45 52,63

0.42 0.42 0.79 0.79 0.90 0,90 0,96 0.97

0.58 0,58 0.21 0.21 0,10 0.10 0,04 0.03

11.76 10.81 25.58 25.99 36.60 36,18 42,70 43.69

93.79 91.96 72.57 73.52 67.15 63,77 51.39 51.71

105.55 102.78 98.15 99,51 103.76 99.95 94.08 95,40

11.14 10.50 26.06 26.11 35.28 36.24 45.38 45.79

0,125 0.118 0.353 0.353 0.545 0.567 0.831 0,845

O.0251 0.0234 0.0232 0.0232 0,0208 0,0214 0.0196 0.0161

‑95‑

第

4‑2‑3表  

交換平衡実験結果 (イ ライ ト

:lommOlc L 1)

粘土含量 SAR

(mmolLl) 1/2

溶液相 中の 当量比

RNa     RCa Natt    ca2+^{交換吸着量} CEC ESP ESR _KG

% _(Cmoic

5% _5。18

14.89 24.96 45.61

0.66 0,92 0.97 0,98

0,34 0.08 0.03 0,02

0.26 0.45 0,55 0.69

0.62 0.57 0.51 0.38

0.88 1.03 1.06 1,07

29.19 44.13 51.98 64.66

0.412 0,790 1.083 1.830

0.0797 0.0530 0.0434 0.0401

150/0 5,08

呵4.98 25,11 41,24

0.66 0.92 0.97 0.98

0.34 0.08 0,03 0.02

0.38 0.79 1,06 1.43

1.95 1.84 1.64 1,34

233

2,63 2.70 2.77

16.39 30,05 39.26 51.71

0.196 0.430 0.646 1,071

0.0386 0,0287 0.0257 0,0260

25%

_5.20

15.07 25,09 38,93

0.66

092

0.97 0.98

0,34 0,08 0.03 0.02

0.51

1,11

1.49 2.04

3.45 3.08 2.81 2.50

3.96 4.19 4.30 4.54

12.96 26.50 34.62 44.91

0.149 0.360 0.530 0.815

0.0286 0.0239 0,0211 0.0209

45%

_5,14

15,00 24.33 33.50

0.66 0.92 0.97 0,98

0.34 0.08 0.03 0,02

0,77 1,66 2.30 2.96

6.46 5.55 4.97 4.60

7.23 7.21 7.27 7.56

10.66 23.05 31.70 39.19

0,119 0.300 0.464 0.645

0,0232 0,0200 0,0191 0,0192

100%

(参考値)

5.11 14.89 24.64 40.18

0.66 0.92 0,97 0.98

0.34

008

0,03 0.02

1.86 4.02 5.75 7.59

14.05 12.33 11.34 8.98

15,90 16.35 17.08 16.56

11,66 24.61 33.64 45.80

0.132 0.326 0.507 0.845

0.0259 0.0219 0.0206 0,0210 第牛

2‑4表  

_{交換 平衡実験結果 (イ ライ ト}

:40mmolc L 1)

粘土含量

  sAR

^{溶液相 中の当量比}RNa     RCa _Na・^{交換吸着量}    caZ+

mwψ

50/0      5.03    o.42    o.58     o.38    o.59     o.97

39140   o.650  o.1295 26.17    o.9o    O,10     0.80    o.51

CEC ESP     ESR _KG

1,03   44,95   0.791  o,o543 1.31   61.04   1,568  0.o599 14.58    o.78    o.22 0.47   o.57

7 o.o3  o.97 o.47

15% 1.44  07.28  2.076 0.o423

5.00    o.42 14,87    o.78 25.58    o.9o

0,58 0.22 0.lo O,03

0,61 1.04 1.30 1.59

2.16 1.85 1,65 1.37

2,77 21.94 o.281 0.o562

2.89   36.02   o.563  0.o379 2.95   44.17   o,791  o.o309

491o

_0,97

生

95=53.71 1.1600.o236

25%

_5,05

15.25 24.94 48,79

0,43 0.79 0.90 0,97

0.57 0.21 0.10 0,03

0.73 1.74 1,91 2.45

3.73 3.39 2.97 2.40

4.46 16.32 o,1950.o387

5,13   33.83   o.513  0.o336 4,88   39.19   o,645  0,0258

45%

4.99    o.42

生 ,0.45 1lo1 8 0.o209

15.01    o,78 25,82    o,9o

0.58 0.22 0.10 0.03

1.08 2,51 3.15 4.0¶

7.29 6.20 5.53 4,49

8.38   12,95   0.149  0.o298 8.71   28.80   o.405  0,o270 8.68   36.24   o.568  0.o220 48.28 _O.97

生耳

0 47.19 o.8940.o185

100%

(参考値)

5.10 15,19 25,30 48.64

0,43

057

2,94   17.79 6.57   13,70 6.89   11,88

20.73 14.20 o,i輛

0.79    o,21

0.90    o,lo 20.27   32.39   o.480  o,o316 18,77   36.72   o.580  o.o229 0,97 0,03 9.36

‑96‑

973 19,09̲49.02 o.961o.o198

第 牛

3表

―モンモリロナイ

各 系 の 交換 複 合 体 の デ バ イ長

トー

      

_{ーイライ トー}

10mmoic L 1 40mmolc L ] 粘土含量

 SAR 

デバィ長

SAR

10mmolc Ll 40mmoic Ll

SAR

(nm)

デバ イ長

 

粘土含量

(nm)

SAR 

デバイ長 (nm)

デバイ長 (nm) 50/o   5.21  77.66

5.27  77.58 15.37  90.63 15.45. 91.02 24.45  93.88 26.81  94.15 36.54  93.88 56.91  94.42

5.03  35.14 5,06  35.09 14.98  41,99 15,03  41.87 25,05  44.74 25.21  44.64 47.70  47.59 48.49  47.36

5%   5.18  77.51

14.89  91.46 24.96  94.09 45.61  95.47

5.03  35。 12 14.58  42.39 26.17  43.99 49.08  46.98

15%   5.08

14.98 25.11 41.24

5.00  35.08 14.87  42.04 25.58  44.38 49.10  46,98 77.79

91.34 93.93 96.44

150/o   5。 15  78.01

5.24  78.11 14.67  91.31 22.24  92.88 22.97  93.84 26.92  94.82 43.20  94.64 80.46  95.80

5.05  35.08

5,12 35,12

14,92  42.01 14.97  41.92

25。

45  44.55

25,67  44.43 46.64  46.87 49.12  47.20

250/0   5.20 15.07 25.09 38.93

5.05  35.23 15,25  41.72 24.94  44.87 48.79  47.12 77.54

91.26 93.57 95.58 450/0   5.14

15.00 24.33 33.50

4.99  35.22 15.01  41.99 25.82  44,20 48.28  47.31 77.72

91.23 93,93 96.64

250/o 5.19  77.92

5.35  78.18 14.40  90.87 20.80  92.15 24.39  94.05 32.93  93.46 54,21  94.83 81.35  94.56

5,04  35.18 5.06  35.09 14.82  42.07 15.00  42.01 25.35  44.45 25.80  44.53 44.03  46.85 51.57  47.24

1000/0   5,11

(参考値

)14.89

24,64 40.18

5.10 35.11

15.19  41.85 25.30  44.49 48.64  47.09 77.84

91.29 94.16 93.68

450/o   5.15 6.68 14.15 18.26 21.06 44.22 61.16 102.09

77.93 82.38 88.81 91.44 92.57 92.53 94.49 94.53

5.02  35.19

5.04 35.10

15.10  41.89 15.20  42.07 25.06  44.43 27.36  44.87 39.67  46.05 56.58  47.15 1000/0  5.11

(参考イ直

)  5.39

14.56 20.11 24.32 35.82 55.09 100.23

4.98  35.23 5.03  35.16 15,20  41.87 15.26  41,74 26.16  43.93 26.47  44.39 42.45  46.62 52.63  47.22 78.22

78.98 89.92 91.87 93.04 93.25 94.67 94.60

‑97‑

第

41図

に各試料 の

SARに

よる

ESPの

変化 を示 した。フ 眼 の増加 に伴 い

ESPが

_{高 くな}

り

,交

換相 への

Na+吸

着 選択性が高 くな って いた^.

溶液 濃 度 によ って

SARに

_{上 昇 に伴 う}

ESPの

増加 傾 向 に違 いが見 られ

,高

濃 度 溶 液 に 比較 して 低濃 度 溶液 の時 に著 しか った。特 に

,モ

ンモ リロナイ トで

,そ

の傾 向が 顕 著 に認 め られ た。 これ は

,同

^一

SARで

も濃度 によ って 溶液 中の

Na/Ca率

が異 な る こ とも 一 因で あるが

,単

純 な溶 液 中の^Na十

/ca2+率

の違 い に起 因す るだ けで はな い と考 え られ た。す なわ ち

,高

濃度 溶液 に比較 して低 濃度 溶液

,ま

た

,低 ^SARに

^{比較 して 高}

^SARの

下 で

,拡

散 二重 層 の厚 さが 増加 す る ことに基 づ くといえ る。 モ ンモ リロナイ トは膨 張 性で あるため

,低

濃度溶液 の^H寺

,SARの

上 昇 に伴 い

,Na+が

土壌 固相 に選択 的 に吸着 さ れやす くな り

,分

散 しや す い条件 にな った と考 え られ た。

4.4.6.陽イオ ン交換容 量 に対す る交換 ・溶解平衛の影響

各粘土 試 料 の

CECは ,溶

液濃度 お よび

SARに

よ って若千 異 な った。 モ ンモ リロナイ ト

(100%)の CECは ,10mmolcビ

^1の交換平衡 溶液相 で85,2〜

102.7,40mmolcビ

¹

の 交 換 平 衡 溶 液 相 で

94.1〜 105.6で

あ っ た 。 ま た

,イ

ライ ト

(100%)の CECは 10mmolc Llの

交 換平衡 溶液相で 15.9〜

17.1,40mmolc L・

の交換平衡溶液相で 18.8

〜20,7で_{あ った}

,CECは

いづ れ も交換平衡 溶液 が高濃度 の時

,高

い値 を示 した。 これ は

,溶

液 濃 度 によ る電荷発 現 量 の差 異 によ る と考 え られ た 。つ ま り

,高

濃度 溶液 ほ ど 電 荷発 現 量 が多 くな る ことに起 因す る と考 え られ た

.し

か し

,今

回用 いた モ ンモ リロ ナイ トお よびイ ライ トは

,同

形 置換 によ るケイ酸 塩 構 造 内部 の負荷 電 発 現 が著 しく,

この負荷電 は構造末端 の破壊原子価 による負荷電 をは

 

るか に上 回 つて いる。 これ らの 粘土鉱物 の負荷 電 は溶液 の

pHに

よ って左右 され る ことな く

,表

面荷 電 密度 は ほぼ一定 の値 を示す

.濃

度

,SARに

よ って

CECは

_{若干 変化 したが}

,今

回 の研 究 で は

,粘

土 の 吸 着 比 を考慮 に入 れ るため

,今

回使用 した粘土鉱物 の

CEC値

と判 断 した^.

モ ンモ リロナイ トお よび イ ライ トの

CECは ,粘

土含 量 に比例 して増加 した 。各 系 と も

,Na十

吸着 量 は

CECと

と もに増 加 したが

,ESPは CECの

増 加 に伴 い減 少 した。表 面 荷 電量 の増加 によって

,交

換 相 中の^Na・吸着 量が増加 した と考 え られ た。 しか し

,ESP

が減 少 した こ とか ら

,表

面荷 電 量 の増加 に伴 って

,交

換 相 中へ

C〆

^+が優 先 的 に吸着 さ れやす くな って いる と考 え られた。

4.4.7.交換平衡 定数 の算 出

乾燥 地土 壌 中の恥 を算 出す る際

,経

験 的 に

GapOn式

が用 い られ るた め

,溶

液相 で は 活 量 の代 わ りに濃度 が用 い られて い る。鳴 を算 出す る際 に

SARを

式 に組 み込 む ことに

‑98‑

イライ ト 10mmOlc L 1

モンモ リロナイ ト

40mmoic L 1

40 60

SAR

0 O

イライ ト

40mmolc

75

５０         ２５

ドキュメント内 乾燥地の灌漑農地における塩類動態に関する研究 (ページ 95-103)