天然蒙脫石基本特性

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　　蒙脫石（montmodUonite）又名微晶高嶺石，是一種層狀結構、片狀結晶的硅酸鹽粘土礦，因其最初發現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。具有均勻的微孔結構，這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內部，并對極性分子和不飽和分子具有優先吸附能力，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構，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，是一種層狀結構、片狀結晶的硅酸鹽粘土礦，因其最初發現于法國的蒙脫城而命名的。

　　2、化學組成、理化性質

　　化學組成：

　　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作為一價陽離子時單位化學式的層電荷數，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：

　　不溶于水，吸水后體積增加幾倍成糊狀物，不被機體吸收。可吸附極性物質如水及帶正電荷的物質，但對疏水性物質吸附能力差。

　　3、結構

　　（1）晶層結構，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、鐵等同質異金屬離子異價或等價交換，使晶層呈電負性。晶層之間為可交換的陽離子及結晶水，陽離子所帶電荷中和晶層負電荷，使整個晶層呈電中性。層間陽離子大小及半徑決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”狀結構多孔材料，且層間距、柱間距可根據需要調節。

　　（2）孔柱結構，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”結構而產生的。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。目前已可以測定蒙脫石表面所帶電荷。其表面所帶電荷大小對其性質有重大影響。

　　5、功效、應用

　　（1）吸附功能：晶層內陽離子（硅、鋁）與外界無機陽離子交換后表面呈負電荷，可吸附外界極性或正電荷物質

　　（2）交換功能：晶層間陽離子（鈉、鈣等）可與外界無機、有機陽離子可發生交換，影響蒙脫石親脂性能、晶層間距、孔徑、比表面積、熱穩定性及其它性能。

　　6、種類

　　根據晶層陽離子種類可將天然蒙脫石分為鈉、鈣、鉀、鋰等性質蒙脫石，其中最常見的為鈉質、鈣質蒙脫石。

　　其中，鈉基膨潤土較之鈣基膨潤土的物理化學性質和工藝技術性能優越。主要表現在：吸水速度慢，但吸水率和膨脹倍數大；陽離子交換量高；在水介質中分散性好，膠質價高；它的膠體懸浮液觸變性、粘度、潤滑性好，pH 值高；熱穩定性好；有較高的可塑性和較強的粘結性；熱濕拉強度和干壓強度高。所以鈉基膨潤土的使用價值和經濟價值較高。

　　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。具有均勻的微孔結構，這些孔穴能把比其直徑小的分子吸附到孔腔的內部，并對極性分子和不飽和分子具有優先吸附能力，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構，也只能吸附比其孔徑小的分子。