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| 粘土の粒度の大小やその混合割合は、化学反応の時やその物理的性質に大きな影響を与える。 |
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粘土の熱的性質には、加熱による重量変化、吸熱・発熱反応・熱間荷重、耐火度などいろいろな性質がある。 これらは粘土を使うとき、鉱物の組成を判定するとき、大変重要な意味をもっている。 鉱物を加熱すると、溶融したり分解したり、結晶転移したりいろいろな熱変化が起こる。この変化には２つの場合がある。 |
| 一つは、ある特定温度において、高温で安定する相、低温で安定する相がある。ある特定温度においてこの変化が起こる場合、必ず温度上昇の時は吸熱変化、温度を下げるときは発熱変化をする。溶融や結晶水の放出はこの例である。 | 
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もう一つは、低温域で不安定で高温域で安定する場合低温域をＡ相、高温域をＢ相とした場合、Ａ相→Ｂ相の活性化エネルギーが大きく、変化速度がきわめて小さいこと、低温では変化がほとんど起こらず、高温になって変化速度が大きくなると変化が早く起こるようになる。この場合多くは熱変化をする。?−Ａｌ２Ｏ３ →?−Ａｌ２Ｏ３ の変化はこれに属するこの場合の転移ははっきりした転移点がなく、変化温度はだいたい一定するので、転移点のあるものと間違いやすい。 |
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熱的諸性質のうちで示差熱分析が比較的多く利用される。粘土鉱物の示差熱分析を行う場合、次のような熱ピークの全部または一部を示す。 １００〜２００℃間での吸熱ピーク、２００〜１０００℃までの吸熱ピーク（ｎ）、発熱ピーク（Ｘ）とすれば次の三つの型がある。 |
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ａ） ｎ−Ｘが離れている型 ｂ） ｎ−Ｘが離れており、Ｘの値にもう一つ小さな吸熱 （ｎ’）を伴う ｃ） ｎ−Ｘが続いている型 おもな粘土鉱物の熱曲線の型をみると次のようになる。 １） １００〜２００℃に著しい吸熱を示すもの （ａ）の型・・・・・・加水ハロイサイト （ｂ）の型・・・・・・モンモリロナイト・イライト ２） １００〜２００℃に著しい吸熱ピークを示さないもの （ｃ）の型・・・・・・・カオリナイト・ハロイサイト 主としてｎだけが著しいものでは、セリサイト・パイロフィライト、１００〜２００℃の吸熱ピークは吸着水の脱出であり、２００℃以上の脱水は（ＯＨ）の脱出（結晶水の脱出）でほとんど全部の粘土に表れる。 （ＯＨ）の脱出による吸熱ピークの後に発熱ピークの表れる事がある。これは、脱水相から新しい結晶相へ移り変わるときのピークである。この現象はカオリン鉱物にはっき現れる。 この吸熱ピークと再結晶の発熱ピークの間に相当の温度差があり、この間では非晶質に近い状態をとる。 |
| 示差熱分析は相の変化によって生ずるエネルギーの変化の量・状態が現れる。この変化は粘土鉱物の成分・結晶構造・粒度その他の原因により差を生ずる。熱ピークの形や幅や温度の変化は相対的なものとして絶対値は問題にしない。したがって、熱分析曲線を比べるときは同じ条件で行う。 | 
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熱ピークの温度は粘土鉱物の種類により異なることはもちろん、さらに（ＯＨ）の結合の程度により異なる。これは化学成分と構造と結晶度による。たとえばモンモリロナイトの発熱ピーク温度は、標準のものより低くなっている。また、カオリン鉱物中のデッカイトは、カオリナイトより吸熱ピークが多少高く、発熱ピークも高い。 結晶片の大きい結晶片岩中のセリサイトは吸熱ピークが800〜900℃で現れ結晶の細かい熱水液から生ずるセリサイトは500〜600℃に現れる。また、不純物の含まれる場合は、一般にピークの振幅が小さい。 |
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