粘土鉱物-水界面における水の分光学的性質と動的性質の関係
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概要
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The molecular structure of pore water in the montmorillonite-water system is studied by means of the Fourier-transform infrared spectroscopy. In the near-infrared region, absorption bands observed at around 5,088 cm-1 (very broad) and 5,245 cm-1 (relatively sharp) are attributed to combination tone of bending and vibrational mode of water molecule (H2O) in the intelamellar space of montmorillonite, while the 4,518 cm-1 peak is due to combination tone of structural hydroxyls at the octahedral layers. These facts indicate that the water molecule at the interlamellar space is in the two different vibrational states depending on the hydrogen bonding. The former band at around 5,088 cm-1 is related to the hydrogen bonding between water molecules, while the latter band at 5,245cm-1 is to that between montmorillonite-water interface. Although, considering their frequencies, the hydrogen bonding between the montmorillonite-water interface is weaker than that between water molecules, the activation energy of self-diffusion of water at the water-montmorillonite interface is higher than the bulk water. This discrepancy seems to be due to the preferred orientation of water molecule in the neighborhood of the montmorillonite surface.
- 社団法人 資源・素材学会の論文
- 2003-09-25
著者
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中島 善人
産総研
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河村 雄行
東京工業大学大学院理工学研究科
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市川 康明
名古屋大学
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中島 善人
産業技術総合研究所 地圏資源環境研究部門
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中島 善人
(独)産業技術総合研究所地圏資源環境研究部門物理探査研究グループ
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中島 善人
産業技術総合研究所
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河村 雄行
東京工業大学
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中島 善人
地質調査所
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鈴木 覚
産業技術総合研究所深部地質研究センター
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中島 善人
東京大学理学部地球惑星物理学科
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鈴木 覚
原子力発電環境整備機構技術部処分技術・性能評価グループ
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市川 康明
名古屋大学大学院環境学研究科都市環境学専攻
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中島 善人
産総研 地圏資源環境研究部門
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