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標(biāo)題: 天然蒙脫石基本特性 [打印本頁]
作者: 845186640 時(shí)間: 2017-4-21 13:56
標(biāo)題: 天然蒙脫石基本特性
蒙脫石(montmodUonite)又名微晶高嶺石,是一種層狀結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)晶的硅酸鹽粘土礦,因其最初發(fā)現(xiàn)于法國的蒙脫城而命名的。
分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物。具有均勻的微孔結(jié)構(gòu),這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內(nèi)部,并對(duì)極性分子和不飽和分子具有優(yōu)先吸附能力,但不能吸附直徑比其大的分子。蒙脫石表面也分布有孔柱結(jié)構(gòu),也只能吸附比其孔徑小的分子。
1、定義
蒙脫石(montmodUonite)又名微晶高嶺石,是一種層狀結(jié)構(gòu)、片狀結(jié)晶的硅酸鹽粘土礦,因其最初發(fā)現(xiàn)于法國的蒙脫城而命名的。
2、化學(xué)組成、理化性質(zhì)
化學(xué)組成:
Ex(H2O)4{(Al2-x,Mgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2},E為層間可交換陽離子,主要為Na+、Ca2+,其次有K+、Li+等。x為E作為一價(jià)陽離子時(shí)單位化學(xué)式的層電荷數(shù),一般在0.2~0.6之間。如0.84%Na+0.73%Ca+9.83%Al+20.46%Si+4.04%H+64.11%O。
理化性質(zhì):
不溶于水,吸水后體積增加幾倍成糊狀物,不被機(jī)體吸收。可吸附極性物質(zhì)如水及帶正電荷的物質(zhì),但對(duì)疏水性物質(zhì)吸附能力差。
3、結(jié)構(gòu)
?。?)晶層結(jié)構(gòu),每一晶層又分為三小層,上下層為硅氧四面體,中間層為鋁氧八面體。每一晶層里的金屬陽離子硅、鋁可與外界的鋁、鎂、鐵等同質(zhì)異金屬離子異價(jià)或等價(jià)交換,使晶層呈電負(fù)性。晶層之間為可交換的陽離子及結(jié)晶水,陽離子所帶電荷中和晶層負(fù)電荷,使整個(gè)晶層呈電中性。層間陽離子大小及半徑?jīng)Q定了蒙脫石晶層間距大小。2:1 單元層為“板”,中間陽離子為“柱”的“層柱”狀結(jié)構(gòu)多孔材料,且層間距、柱間距可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。
(2)孔柱結(jié)構(gòu),一類由層間陽離子柱撐引起的二維孔,天然蒙脫石這類孔徑小于2nm;另一類為晶片通過表面與端面、端面與端面相互吸附形成的“卡房狀”結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的。這類孔徑大小不一無序,有微孔(小于 2nm)、有中孔(2~20nm)、也有大孔(大于 20nm),且易發(fā)生改變。
4、電荷量
按照蒙脫石層電荷密度的大小, 蒙脫石可分為高層電荷密度(0.4-0.6)、中層電荷密度(0.35-0.4)、低層電荷密度(0.2-0.35)三類。目前已可以測(cè)定蒙脫石表面所帶電荷。其表面所帶電荷大小對(duì)其性質(zhì)有重大影響。
5、功效、應(yīng)用
?。?)吸附功能:晶層內(nèi)陽離子(硅、鋁)與外界無機(jī)陽離子交換后表面呈負(fù)電荷,可吸附外界極性或正電荷物質(zhì)
?。?)交換功能:晶層間陽離子(鈉、鈣等)可與外界無機(jī)、有機(jī)陽離子可發(fā)生交換,影響蒙脫石親脂性能、晶層間距、孔徑、比表面積、熱穩(wěn)定性及其它性能。
6、種類
根據(jù)晶層陽離子種類可將天然蒙脫石分為鈉、鈣、鉀、鋰等性質(zhì)蒙脫石,其中最常見的為鈉質(zhì)、鈣質(zhì)蒙脫石。
其中,鈉基膨潤土較之鈣基膨潤土的物理化學(xué)性質(zhì)和工藝技術(shù)性能優(yōu)越。主要表現(xiàn)在:吸水速度慢,但吸水率和膨脹倍數(shù)大;陽離子交換量高;在水介質(zhì)中分散性好,膠質(zhì)價(jià)高;它的膠體懸浮液觸變性、粘度、潤滑性好,pH 值高;熱穩(wěn)定性好;有較高的可塑性和較強(qiáng)的粘結(jié)性;熱濕拉強(qiáng)度和干壓強(qiáng)度高。所以鈉基膨潤土的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。
7、蒙脫石與分子篩
分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物。具有均勻的微孔結(jié)構(gòu),這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內(nèi)部,并對(duì)極性分子和不飽和分子具有優(yōu)先吸附能力,但不能吸附直徑比其大的分子。蒙脫石表面也分布有孔柱結(jié)構(gòu),也只能吸附比其孔徑小的分子。
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