이 연구는 산업체에서 다양하게 활용될 수 있는 세 종류의 유기스멕타이트를 제조하여 Na스멕타이트와의 제반 물성을 비교함으로서 유기스멕타이트의 활용을 위한 과학적인 자료를 제공하고자 한다. 이 연구를 위하여 제4가 암모늄 양이온에 속하는 Hexadecyltrimethylammonium(HDTMA), Benzyldimethyltetradecylammonium(BDTDA) 및 Cetylpyridinium(CP) 염화물을 Na스멕타이트에 치환시켜 세 종류의 유기스멕타이트를 제조하였다. 유기스멕타이트인 HDTMA, BDTDA 및 CP스멕타이트는 pH 9 정도로 비교적 높은 알칼리성을 나타내었다. 이들 유기스멕타이트는 Na스멕타이트에 비해 극히 낮은 팽윤도, 점도를 나타내고, 짧은 시간에 강한 응집이 초래되었다. 양이온 교환능과 동일한 양의 유기 양이온을 스멕타이트에 치환시켜 제조된 유기스멕타이트의 저면간격은 HDTMA스멕타이트가 $23.1AA$, BDTDA스멕타이트가 $19.2AA$ 및 CP스멕타이트가 $23.2AA$로서, Na스멕타이트의 $12.7AA$에 비해 강한 격자 팽창이 초래 되었다. 유기스멕타이트에 치환된 세 종류의 유기물은 $250^{circ}C$에서 분해하기 시작하여 40$0^{circ}C$ 부근의 온도에서 분해가 거의 종료되었다. 이는 연구된 세 종류의 유기스멕타이트가 $250^{circ}C$ 미만에서 안정함을 의미한다. 연구된 세 종류의 유기스멕타이트는 대체로 유사한 광물학적, 물리화학적 및 열적특성을 나타낸다. 이는 세 유기물의 화학적 성질의 유사성 때문일 것이다. 경제적인 면을 고려한다면 CP로 치환시킨 CP스멕타이트의 활용이 매우 클 것으로 예측되며, 이에 대한 다양한 연구가 요구된다.
This study aims to provide the physicochemical properties of three kinds of organosmectites which can be diversely used in industries. Some properties of them were compared with Nasmectite. Three kinds of organosmectites such as Hexadecyltrimethylammonium(HDTMA), Benzyldimethyltetradecylammonium(BDTDA), and Cetylpyridinium(CP) exchanged smectites were manufactured for this study. Three types of organosmectites showed the alkaline character(pH 9), very low swelling property and viscosity, and a fast flocculation behavior because of strong hydrophobic property in contrast to hydrophilic Nasmectite. Three organosmectites showed the strong interlayer expansion with basal spacing from $19AA$ to $23AA$ compared with the Nasmectite of about 12 $AA$. Organic cations such as HDTMA, BDTDA, and CP exchanged into smectite were completely decomposed in the temperature range from $250^{circ}C$ to $400^{circ}C$. Generally, three organosmectites showed the similar mineralogical, physicochemical and thermal properties. But their properties are quite different from Nasmectite. Considering economically, CP exchanged smectite would be used for the diverse utilization field in the future time.
