흙이야기5 - 일라이트란?

[지구인]

일라이트(illite)는 이질퇴적암, 열수변질대 및 중성-산서암의 풍화물에서 매우 흔한 2차 광물이며, K+가 풍부한 환경에서 잘 형성되는데, 장석이나 운모류로부터 쉽게 형성되기도 하며 열수용액으로 부터 직접 침전되기도 한다.

“일라이트”라는 명칭은 Grim등(1937)이 일리노이주 이질암에서 흔히 산출되는 점토입자 크기의 운모를 “일라이트”로 명명한데서 그 유래를 찾을 수 있다.
1971년 미국점토광물학회(CMS)와 1972년 AIPEA 명명위원회는 층상규산염은 층전하에 따라서 구분한다고 제안하였으나, 1971년 미국점토 광물학회의 명명위원회는 일라이트나 세리라이트와 같은 것들이 위의 제안규정에 부합되는지가 모호하다는 이유로 명칭부여를 유보하였다.

1984년 CMS의 광물 명명위원회는 “시간이 흐를수록 지식도 진보하기 때문에 일라이트의 정의는 앞으로도 계속 변해갈 것”이라는 입장을 견지하면서, 일단 일라이트의 충족 조건을 몇가지 제시하였다.
그러다가 1984년 Srod과 Eberl은 “4.m이하 입자크기로서 비팽창성, 이팔면체이면서 알루미늄이 풍부한 운모같은 광물”을 일라이트로 정의하였는데, 이는 현재 가장 일반적으로 통용되고 있는 정의와 부합된다.

일라이트광물 특성상 구조적으로 2:1 레이어층으로 되어있어 용수중에 부유물질을 흡착하면 층간간격이 1.8Å정도로 확장되며, 2(-)가 전하를 같는 관계로 용수중 양이온의 부유 미립자와 전기적인 중화로 응집, 침전을 유발하여 수질탁도를 향상 시키며 수질을 좋게한다.

일라이트광물 분포상태는 세계적으로 희귀하여 미국 일리노이주, 미시시피주, 캐나다 퀴백주, 유럽헝가리, 한국 영동등에 분포되어 있으나 대부분 퇴적광물로서 불순물이 많아 품위가 낮으나 한국 영동, 캐나다 퀴백주의 것은 맥상광체로서 불순물이 적어 품위가 높다.

결정도가 높은 일라이트는 외형상 장미꽃잎과 같은 엽편상을 보이다. (그림)
스멕타이트로부터 처음으로 막 형성되는 단계에 있거나, 수용액으로부터 침전될때의 초기에 형성되는 머리카락처럼 가늘고 구불한 모양을 보이기도 한다.
2차원적인 단면으로 볼때 일라이트 결정의 형태는 길죽한 형이나 육각이 흔하다. 일라이트의 구조에 따라서 결정형태는 다양한데, 순수한 일라이트 결정은 비교적 크며 길죽한 형태(lath)나 육각형의 판상으로 나타난다. 이중 육각판상형은 2M1 다형구조를 가진다.
Scaning Force Microscope(SFM)의 관찰결과에 따르면, 일라이트는 표면에서는 단위포계단(unit
cell step)이 형성되는 경우가 흔하며, 입자의 평균두께가 커질수록 단위포계단의 빈도가 증가한다.
(Blum, 1994) 평균 7개 이상의 단위포 두께를 가지는 일라이트는 대부분의 결정표면에 이같은 계단을 포함하고 있다. 이러한 표면에서의 계단구조는 일라이트/스멕타이트의 반응 메카니즘과 관련이 있는것으로 보인다.

엽편상의 집합체를 보이는 일라이트의 외형. 동래단층대 단층점토(gouge)의 주사전자현미경 사진(Choo와 Chang, 2000).

• 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등의 정균 작용을 한다.
• 상온(40℃)에서 93%의 원적외선을 방사한다.
• 자체에서 음이온(141ion/cc)을 발생한다.
• 물에서 팽윤하지 않으며 염기치환능이 낮다.
• 특정 방사성물질에 대한 흡착, 분해 능력이 뛰어나다.
• 토양의 지력을 향상시키고 뿌리의 활착을 좋게 한다.
• 토양, 물, 대기중에서 각종 중금속을 흡착 분해합니다.
• 토양, 물, 대기 중에서 유독가스를 흡착 탈취 분해한다.
• 수중에서 다량의 용존산소를 발산하며, 물분자를 활성화한다.
• 수중에서 다량의 용존산소를 발산하며 물분자를 활성화한다.
• 천연 무기 비금속 광물의 특성상 자발적인 화학반응 능력이 없고, 물, 유기용매, 산, 알칼리에도 불용성이다.

◎ 농업용 : 토양개량제, 비료혼합제, 농약중량제, 상토혼합제, 골프장 잔디관리용
◎ 건축용 : 건축내장제, 페인트, 벽지, 탈취용, 환경개선제, 벽돌
◎ 수산용 : 해양오염방지제, 적조현상방지제, 양어사료첨가제, 수질가스흡착제
◎ 축산용 : 악취제거제, 설사처리제, 정수제, 사료첨가제
◎ 공업용 : 제지충전제, 폐수처리제, 건조제, 요업원료, 의약품원료, 건축제, 담배필터용,
◎ 공업용 : 흡습 및 건조제, 환경정화제, 촉매제 등.