ベントナイト

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ベントナイト: bentonite[1])は、モンモリロナイトを主成分とする粘土の総称。工業、建設業で幅広く利用される。ベントナイトが最初に発見された場所のひとつはアメリカ合衆国ワイオミング州ロックリバー付近の頁岩層であり、この層は19世紀中頃にフォートベントン (モンタナ州)にちなんでベントンシェールと命名されている[2]

一般に、膨潤性の粘土鉱物が含有量のいかんに関わらず含まれていればベントナイトと言うことができる[3]。なお、かつては火山灰由来の物に限る、とする考え方もあった[4]

層状のフィロケイ酸アルミニウムを多く含むため、吸水性イオン交換性が高い。陽イオンとしてアルミニウムのほかにナトリウムカルシウムカリウムなどを含むものがあり、これらの陽イオン種によって分類される。火山灰が水による変成作用を受けて生じたものが多い。

日本では、酸性を示すものは酸性白土といい、中性からアルカリ性を示すものを限定してベントナイトと呼ぶことが多い[5][6]

分類[編集]

日本では以下の様に分類されることが多い[7][3]

  • ナトリウム型ベントナイト
  • カルシウム型ベントナイト
  • 活性化ベントナイト(カルシウム型ソーダ灰処理品)

性質と用途[編集]

高い粘性、粘着性、吸水性や吸着性などの性質により、陶磁器のほか、各種産業に広く利用される。

乾燥重量の数倍に及ぶ吸水により膨潤し、固形状態では不透水性である。また水懸濁液は安定なコロイドを形成し、高い粘性を示す。さらにしばしばチキソトロピーを示し、高濃度ではゲル化するが撹拌により液状化する。このような性質は特にナトリウムベントナイトで顕著である。これを利用して、土木工事用防水材掘削用泥水に利用される。

他に化粧品洗剤石鹸農薬などの添加剤(分散剤増粘剤、保湿剤、増量剤など)として使われる。医薬品では軟膏の基材などに使われる。また粘結剤として様々な製品に用いられ、砂に混ぜて鋳型にも用いられる。多様な物質を吸着するため、スカルプシャンプー猫砂にも用いられる。練炭豆炭でも吸着性を生かして添加されている。食品の分野では、ワイン梅酒濁り除去(澱下げ)に広く用いられているほか、膨潤作用による満腹感を期待して非常食乾パンに添加されることがある。

カルシウムベントナイトは吸水・膨潤性には乏しいが、イオンや油脂に対する吸着材、また石油精製における不純物吸着剤として用いられる。酸性白土と同様の性質を示すもの(Fuller's earth)もあり、これは古くから洗濯用に使われた。国産のベントナイトは(株)ホージュンが製造販売しており、アメリカワイオミング州の製品を商社であるシンワフーズケミカルが輸入している。

加工品[編集]

ベントナイトは化学的に加工されて用いられることも多い。例えば、カルシウムベントナイトをイオン交換によりナトリウムベントナイトとしたものが用いられる。また陽イオンを四級アンモニウムに交換した有機ベントナイトや、ポリマーと組み合わせた複合ベントナイトも、建設用途などに用いられる。酸処理したものは活性白土といい、吸着剤や触媒に用いられる。

脚注[編集]

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  1. ^ 文部省土木学会編『学術用語集 土木工学編』土木学会、1991年、増訂版。ISBN 4-8106-0073-4
  2. ^ Wyoming Bentonite”. Wyoming State Geological Survey (2014年9月). 2021年1月12日閲覧。
  3. ^ a b 原環センタートピックス 2019.6 No.130 (PDF)
  4. ^ 内田宗義「ベントナイトとその定義」『工業化学雑誌』第46巻第2号、日本化学会、1943年、 187-190頁、 doi:10.1246/nikkashi1898.46.187ISSN 0023-2734NAID 130004095183
  5. ^ 加藤忠蔵「ベントナイト」『粘土の事典』岩生周一ほか編、朝倉書店、1985年。ISBN 4-254-16228-6
  6. ^ 藤井紀之、高橋博「酸性白土とベントナイト (PDF) 」 『地質ニュース』第102号、実業公報社、1963年2月、 25-26頁、 ISSN 0009-4854
  7. ^ 吉田國夫、『鉱産物の知識と取引』 通商産業調査会・丸善、1974年

関連項目[編集]

外部リンク[編集]