粘土鉱物-有機試薬複合体の水素結合に関する赤外線吸収スペクトルの研究 : 有機試薬の濃度および粘土鉱物の粒径の影響について

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土壌中における粘土と有機物の反応, とくに水共存下での両者の結合の性質を調べる一環として, 粘土にベントナイト(粒径<0.2μ)を, 有機物にカルボニル化合物の酢酸, アセトンおよびアセトアルデヒドの, 濃度の異なるものを供試して, 粘土-カルボニル化合物複合体を調製した。その複合体のIRより, カルボニル化合物の濃度変化, 複合体の乾燥処理変化にともなう, 粘土とカルボニル化合物との間に生じる水素結合の程度を, 前報に基づいて考察した。また異なる結晶構造をもつ粘土を用い, 粘土の粒径変化にともなう, 複合体における粘土とカルボニル化合物との間の水素結合の程度を考察した。1) 複合体のIRの1800∿1600(cm)^<-1>の波数域に認められる, カルボニル化合物のカルボニル基の二重結合の酸素と粘土結晶中の水素との間に水素結合がおこる結果, カルボニル基の吸収帯よりも低波数域に生じた新しい吸収帯のその差は, カルボニル化合物の濃度が高ければ大きいが, 濃度の低いものとの差異は顕著でなかった。しかし低濃度のカルボニル化合物でも, 粘土とかなりの強さで水素結合を行なうことがIRから推察される。新しい吸収帯の吸収強度は, カルボニル化合物の濃度が低くなると弱くなる傾向が認められた。2) 粘土のIRの4000∿3000(cm)^<-1>の波数域にある, 水素結合に関与するOH基に由来する吸収帯は, カルボニル化合物の濃度変化にかかわらず, 粘土とカルボニル化合物とが反応すると低波数域に変移し, その変化の程度は類似していた。3) 複合体のIRの1800∿1600(cm)^<-1>の波数域に認められる新しい吸収帯に基づく水素結合の強さの程度は, 複合体の乾燥温度の違いにより顕著な差異を示さなかった。しかしその吸収帯の吸収強度は, 複合体の乾燥温度が高くなるにつれ弱くなった。4) 粘土のIRの4000∿3000(cm)^<-1>の波数域にある水素結合に関与するOH基に由来する吸収帯は, 粘土とカルボニル化合物とが反応すると低波数域に変移するが, その程度は複合体の乾燥温度が高くなるにつれ小さくなった。5) 粘土の粒径が大きいほど, 複合体のIRの1800∿1600(cm)^<-1>の波数域に存在する水素結合に由来する新しい吸収帯の変移差は小さく, その吸収強度も弱かった。
神戸大学の論文

粘土鉱物-有機試薬複合体の水素結合に関する赤外線吸収スペクトルの研究 : 有機試薬の濃度および粘土鉱物の粒径の影響について

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