1:1형 점토광물과 2:1형 점토광물

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1:1형 점토광물과 2:1형 점토광물

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1:1형 점토광물과 2:1형 점토광물
점토광물은 미립이고 결정질이며 층상격자구조를 가지는 hydrous silicate로 지표환경에서 물-암석반응(water-rock interaction)에 의해 쉽게 생성되는 광물이다. 점토는 단위중량 당의 표면적이 크고 콜로이드적인 거동을 나타내며 환경의 변화에 민감하여 성질이 변하기 쉽다. 점토입자로 주 구성되는 점토광물(Clay Mineral)은 광물의 결정구조가 SiO4 사면체와 Al-팔면체가 규칙적으로 배열하는 층상규상염광물에 속하며 사면체와 팔면체의 배열방식에 따라 1:1형 점토광물과 2:1형 점토광물로 크게 구분한다. SiO4 사면체 1개와 양이온-팔면체 1개가 규칙적으로 교호 반복되는 구조를 보이는 광물을 1:1형 점토광물로, SiO4 사면체 2개와 양이온-팔면체 1개가 규칙적으로 반복되는 2:1형 점토광물로 크게 나누어진다. 또한 양이온 팔면체를 구성하는 양이온이 차지하는 자리는 3자리가 있으며 양이온이 Al, Fe3+와 같은 3가 양이온으로 채워진 경우는, 배위수를 충족하기 위하여 2자리만이 채워지는 이팔면체형 점토광물이 되며, Mg, Fe2+ 와 같은 2가 양이온은 3자리가 채워지는 삼팔면체형 점토광물로 구분된다.
토양에서 주로 발견되고 있는 점토광물들은 kaolinite, pyrophyllite, montmorillonite, vermiculite, chlorite, illite, muscovite 등이 있으며 대표적인 점토광물의 화학구조를 그림 1에 도시하였다. 표 2에서는 대표적인 점토광물의 화학조성, 양이온교환능력(cation exchange capacity) 및 비표면적을 상호 비교하였다. 표에서 보는 바와 같이 kaolinite는 SiO2와 Al2O3가 주성분을 이루며, montmorillonite는 Fe2O3의 함량이 상대적으로 높고, illite는 K2O의 함량이 높으며, vermiculite와 chlorite는 MgO의 함량이 상대적으로 높은 편이다. 그리고 CaO는 대부분 0～3%정도 함유되어 있다.

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