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膨潤(rùn)土吸附可以分為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附三種類型。
l)物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間分子間引力產(chǎn)生的,即我們常說(shuō)的范德華力產(chǎn)生的。物理吸附是一種可逆的吸附過(guò)程,吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動(dòng)態(tài)平衡。產(chǎn)生物理吸附的主要原因是膨潤(rùn)土表面分子其有表面能。由于膨潤(rùn)土在水中高度分散,物理吸附現(xiàn)象十分明顯。
2)化學(xué)吸附?;瘜W(xué)吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力而產(chǎn)生的,化學(xué)吸附作用一般不可逆。在鉆井泥漿中應(yīng)用化學(xué)處理劑就是化學(xué)吸附作用的典型例子,如鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽加入到膨潤(rùn)土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤(rùn)土晶體的邊緣上發(fā)生整合吸附。這種化學(xué)吸附作用明顯比物理吸附作用要穩(wěn)定。因此用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的膨潤(rùn)土泥漿具有較高的抗溫能力,可作為地?zé)岷统罹目垢邷啬酀{體系。
3)離子交換吸附。膨潤(rùn)土礦物晶體一般帶負(fù)電荷,因此在膨潤(rùn)土顆粒表面要吸附等當(dāng)量的相反電荷的陽(yáng)離子。吸附的陽(yáng)離子可以和溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生交換作用,這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點(diǎn)是:同號(hào)離子相互交換,等電量相互交換。離子交換吸附的反應(yīng)是可逆的,吸附和脫附的速度受離子濃度的影響,這種影響符合質(zhì)量作用定律。
鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的分散程度較鈣質(zhì)膨潤(rùn)土高,鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的吸水率高、膨脹倍數(shù)大。鈉質(zhì)膨潤(rùn)土和鈣質(zhì)膨潤(rùn)上吸水膨脹產(chǎn)生不同結(jié)果的原因是:
1)陽(yáng)離子可以將膨潤(rùn)土顆粒聯(lián)結(jié)在起,制約了膨潤(rùn)土顆粒的分散。多價(jià)離子比一價(jià)離子電荷密度大,顆粒之間產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電引力,使膨潤(rùn)土顆粒聯(lián)結(jié)的能力強(qiáng),因此鈣質(zhì)膨潤(rùn)土的分散能力比鈉質(zhì)膨潤(rùn)土要弱。
2)蒙脫石晶格置換產(chǎn)生的負(fù)電荷要吸附電性相反的離子來(lái)平衡溶液的電性。這些電性相反的離子是以水化離子形式存在于溶液當(dāng)中,帶負(fù)電荷的蒙脫石顆粒吸附水化陽(yáng)離子形成雙電層。雙電層的厚度與反離子價(jià)數(shù)的兩次方成反比,即陽(yáng)離子價(jià)高,水化膜薄,膨脹倍數(shù)低;而陽(yáng)離子價(jià)效低,水化膜厚,膨脹倍數(shù)高。
在日常的鑄造冶金中,我們會(huì)經(jīng)常用到膨潤(rùn)土。那什么是膨潤(rùn)土呢,可能很多人不是很了解,那么
下面我們就為你介紹一下:
首先,膨潤(rùn)土是一種巖石,這種巖石主要由蒙脫石組成;
其次,膨潤(rùn)土有遇水高度膨脹的特性,正因?yàn)檫@種特性,使之廣泛用于冶金領(lǐng)域。
在日常應(yīng)用中很多人認(rèn)為膨潤(rùn)土是白色的,那么膨潤(rùn)土只有白色的嗎?今天我來(lái)給大家講解一下:
膨潤(rùn)土一般有兩種顏色,一種為白色,一種為淡黃色,因含鐵量的不同又可以分為以下幾種顏色:
1.淺灰
2.淺綠
3.粉紅
4.褐紅
5.磚紅
6.灰黑
從以上講解可以看出膨潤(rùn)土是五顏六色的,并不是只有白色,希望對(duì)大家有所幫助。
我們經(jīng)常聽(tīng)到搞膨潤(rùn)土的技術(shù)人員說(shuō)鈉基膨潤(rùn)土、鈉質(zhì)膨潤(rùn)土、鈉土粉、陶土等等,一般普通人聽(tīng)不明白怎么回事,也不知道它們是什么東西,這里我們注重的介紹一下關(guān)于鈉基膨潤(rùn)土的性質(zhì)與應(yīng)用,相信大家在以后購(gòu)買鈉基膨潤(rùn)土的時(shí)候可以用來(lái)參考一下這些基本的知識(shí)。
我們先說(shuō)一下鈉基膨潤(rùn)土的性質(zhì):
我們首先要知道的是:膨潤(rùn)土的主要成分就是——蒙脫石,而鈉基膨潤(rùn)土(鈉質(zhì)土)是根據(jù)蒙脫石層間可交換陽(yáng)離子種類、含量來(lái)劃分的。
膨潤(rùn)土的可交換離子種類較多并且含量有大也有小,一般普通未經(jīng)過(guò)鈉化處理的叫做“鈣基膨潤(rùn)土”或“鈣質(zhì)土”,而經(jīng)過(guò)添加純堿或后,進(jìn)行堿性處理后獲得的膨潤(rùn)土產(chǎn)品叫做“鈉基膨潤(rùn)土”或“鈉質(zhì)土”。這是通俗易懂的說(shuō)法。
鈣基膨潤(rùn)土和鈉基膨潤(rùn)土的區(qū)分方法:一般膨潤(rùn)土的PH值的堿性系數(shù)大于或等于1的為鈉基膨潤(rùn)土(鈉質(zhì)土),小于1的為鈣基膨潤(rùn)土(鈣質(zhì)土)。
人工鈉基膨潤(rùn)土和天然鈉基膨潤(rùn)土的性能對(duì)比:
鈉基膨潤(rùn)土(鈉質(zhì)土)——由于人造鈉基膨潤(rùn)土(人工鈉質(zhì)土)的條件不同,其失效溫度也不盡相同,但相關(guān)性能普遍的略差于天然鈉基膨潤(rùn)土(天然鈉土);天然鈉膨潤(rùn)土(天然鈉土)的膨脹力大于人工改型鈉基膨潤(rùn)土(人工鈉質(zhì)土);天然鈉膨潤(rùn)土(天然鈉土);比人工改型膨潤(rùn)土(人工鈉質(zhì)土)的C軸高度有序,晶粒細(xì),分散性強(qiáng)??偨Y(jié):天然鈉基膨潤(rùn)土的指標(biāo)總的來(lái)說(shuō)普遍是高于人工鈉基膨潤(rùn)土的。
鈉基膨潤(rùn)土的優(yōu)點(diǎn):
鈉基膨潤(rùn)土具有優(yōu)越的物理化學(xué)性能和工藝技術(shù)性能。主要表現(xiàn)在:吸水慢,但吸水率和膨脹率大;高陽(yáng)離子交換容量;在水介質(zhì)中分散性好,膠價(jià)高;其膠體懸液觸變性,粘度,潤(rùn)滑性好,pH值高;良好的熱穩(wěn)定性;可塑性高,附著力強(qiáng);高的冷熱拉伸強(qiáng)度和干壓縮強(qiáng)度。因此鈉基膨潤(rùn)土具有較高的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
要知道:人工改型鈉基膨潤(rùn)土的理化性質(zhì)不僅取決于其所含蒙脫石的種類和含量,還取決于人造鈉化方法和人工鈉化程度(就是堿性處理的添加量)。