膨潤(rùn)土與物質(zhì)的相互作用

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

膨潤(rùn)土的主要組成礦物為蒙脫石，是以兩個(gè)硅氧四面體夾一個(gè)鋁氧八面體構(gòu)成單位晶胞，并且在二維方向上連接成片，在c軸方向以一定厚度堆積而成的層狀礦物。由于蒙脫石四面體中的硅被鋁同晶置換、八面體中的鋁被鎂同晶置換，使晶胞具有過(guò)剩的負(fù)電荷．并且通過(guò)層間吸附Na+、K十、Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子，達(dá)到晶胞電荷平衡。因而從晶層微觀結(jié)構(gòu)看，形成了平衡的雙電層結(jié)構(gòu)。由于層面的電負(fù)性，層間陽(yáng)離子很容易被其它陽(yáng)離子置換，使膨潤(rùn)土的層間引入一些無(wú)機(jī)、有機(jī)離子或分子以及某些聚合物。當(dāng)蒙脫石層間引入不同化合物時(shí)，其分散性、凝膠性、吸附性等物化性能有很大差異。

陳武等（1985）則認(rèn)為，由于蒙脫石是2:1型層狀黏土礦物，單位晶胞由兩片頂角朝里的Si―O四面體中夾一片AI―O或Mg―O八面體形成一個(gè)結(jié)構(gòu)層。蒙脫石結(jié)構(gòu)層與層沒(méi)有共用的氧或羥基，因而層與層之間的結(jié)合力很弱。膨潤(rùn)土生產(chǎn)設(shè)備有很多種，膨潤(rùn)土雷蒙磨就是其中的一種。由于組成蒙脫石的八面體片中發(fā)生類質(zhì)同象置換，使蒙脫石結(jié)構(gòu)層帶負(fù)電荷（每單位晶胞－0.6～－0.2），因此層間必然出現(xiàn)相應(yīng)數(shù)量的陽(yáng)離子（Ca2+、Na+等）和水分子。這樣，在結(jié)構(gòu)層之間就形成一個(gè)可與其它離子或分子反應(yīng)的空間，這是一個(gè)特殊的化學(xué)反應(yīng)場(chǎng)所。吳平霄等（2003）將蒙脫石結(jié)構(gòu)層與層之間的幾何空間稱為蒙脫石的層間域，它具有層間交換、層間吸附、層間催化、層間聚合等特性。可以通過(guò)這些物理化學(xué)方法把其它離子或化合物引入蒙脫石的層間域，改變其層問(wèn)域的電荷、介質(zhì)、層間距等，破壞蒙脫石原有的層電荷分布平衡，使其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)發(fā)生相應(yīng)的變化。因此，深入研究膨潤(rùn)土（蒙脫石）與無(wú)機(jī)物、有機(jī)物的反應(yīng)機(jī)制，對(duì)開(kāi)發(fā)新的膨潤(rùn)土產(chǎn)品及應(yīng)用將具有極其重要的理論指導(dǎo)意義