蒙脫石陽(yáng)離子交換性

時(shí)間：2014-05-16 09:39:20

作者：世邦機(jī)器

較常見(jiàn)的可交換陽(yáng)離子是Ca2+和Na+。因此，根據(jù)所含的可交換陽(yáng)離子的種類和含量，膨潤(rùn)土又可分為鈣基膨潤(rùn)土和鈉基膨潤(rùn)土。鈉基膨潤(rùn)土較鈣基膨潤(rùn)土有更好的陽(yáng)離子交換能力，這是由于Na+的電荷密度較Ca2+小，它與蒙脫石晶格的結(jié)合能較小（1000cal/mol），水化能低，Na+的解離能力強(qiáng)，交換性好，存在于蒙脫石交換位置的Na+幾乎能如數(shù)地被其它高價(jià)陽(yáng)離子完全取代，鈉基膨潤(rùn)土交換吸附有機(jī)大陽(yáng)離子生成的有機(jī)蒙脫石復(fù)合物穩(wěn)定性好，不受水的影響。天然膨潤(rùn)土可通過(guò)化學(xué)方法改型為鈉基膨潤(rùn)土，Na+作為交換陽(yáng)離子，鈉基蒙脫石陽(yáng)離子交換反應(yīng)如下：

Na―R+NH4+→NH4―R+Na+

蒙脫石的交換能力常用陽(yáng)離子交換容量（CEC）表示。CEC是指在pH=7時(shí)，蒙脫石吸附可交換陽(yáng)離子的總量，以每100g膨潤(rùn)土（或蒙脫石）吸附陽(yáng)離子的量（以相當(dāng)于一價(jià)離子的量）來(lái)表示，其單位為mmol/100g。天然蒙脫石的陽(yáng)離子交換容量為70 - 140mmol/100g。肢體分散性好的鈉基膨潤(rùn)土的陽(yáng)離子交換容量為80-160mmol/100g。

蒙脫石對(duì)幾種陽(yáng)離子交換能力的順序?yàn)椋?/p>

Li+<Na+ <K+ <NH4+≤Mg2+ <Ca2+ <Ba2+

對(duì)于不同價(jià)離子，高價(jià)陽(yáng)離子被交換能力大于低價(jià)陽(yáng)離子；對(duì)于同價(jià)離子，水化離子半徑小的被交換吸附能力大。介質(zhì)的酸堿度對(duì)陽(yáng)離子交換容量也產(chǎn)生影響，當(dāng)pH >7時(shí)，蒙脫石表面帶負(fù)電荷，陽(yáng)離子交換容量變大；pH<7時(shí)，蒙脫石表面帶正電荷，陽(yáng)離子交換容量變校膨潤(rùn)土加工設(shè)備有很多種，比如膨潤(rùn)土磨粉機(jī)，膨潤(rùn)土粉碎機(jī)等。蒙脫石交換容量有時(shí)在低溫范圍內(nèi)隨溫度升高，交換作用稍有加快，105℃時(shí)鈣基蒙脫石和鈉基蒙脫石CEC均為95mmol/100g。在較高溫度下，隨溫度升高，交換容量逐漸降低，其中鈣基蒙脫石在300-390℃時(shí)喪失膨脹性能，鈉基蒙脫石在390-490℃時(shí)喪失膨脹性能，分別降至6.1mmol/100g及39mmol/100g。