圧縮Na型モンモリロナイト中のイオンの移行に関する電気化学的研究; 乾燥密度及び塩濃度の影響

Electrochemical study on migration of ions in water-saturated, compacted sodium montmorillonite; Effects of dry density and salinity

田中 真悟*; 野田 菜摘子*; 佐藤 正知*; 小崎 完*; 佐藤 治夫; 畑中 耕一郎

Tanaka, Shingo*; Noda, Natsuko*; Sato, Seichi*; Kozaki, Tamotsu*; Sato, Haruo; Hatanaka, Koichiro

電位勾配下で、圧縮Na型モンモリロナイト中の陰イオン(Cl),陽イオン(Na)及び水(HTO, HO)の移行実験を行い、各イオンの移動度,分散長及び輸率の乾燥密度依存性(0.8-1.6Mg/m)のデータを取得し、モンモリロナイト中のイオンの移行機構について検討した。解析では、水の移動度を補正し、ClとNaイオンの見掛けの拡散係数を求めた。その結果、両イオンの移行機構に違いのあることが示唆された。また、輸率については、Naイオンの輸率はNaCl濃度0で1であり、交換性陽イオンのNaイオンが全電荷を運んでいる一方、濃度の増加に伴い減少し、Clイオンの輸率が増加した。このことは、塩濃度が増加するとNaイオンの拡散性は低下し、代わりにClイオンの拡散性が増加することを示すものであり、これまでに報告されている事実とも一致している。

Migration experiments for an anion (Cl), a cation (Na) and water (HTO, HO) in compacted Na-montmorillonite were carried out under electro-potential gradient, and mobility, diffusion length and transport number of each ion were obtained as a function dry density (0.8-1.6Mg/m). The apparent diffusion coefficients of Na and Cl ion were obtained based on the experiments and it was indicated that the diffusion mechanism between both ions was different. For transport number, the transport number of Na ion was 1 when NaCl concentration was 0, and this indicates that Na ion which is exchangeable cation of the Na-montmorillonite carries all charges, meanwhile, the transport number of Na ion decreased with increasing NaCl concentration and that of Cl ion instead increased. This indicates that the diffusion property of Na ion decreases with increasing salinity and instead that of Cl ion increases, and it is in good agreement with many facts reported so far.