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蒙脫石礦物屬單斜晶系,通常呈土狀塊體,白色,有時帶淺紅、淺綠、淡黃等色。光澤暗淡。硬度1~2,密度2~3g/cm3。按蒙脫石可交換陽離子的種類、含量和層間電荷大小,膨潤土可分為鈉基膨潤土(堿性土)、鈣基膨潤土(堿土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土),其中鈣基膨潤土又包括鈣鈉基和鈣鎂基等。膨潤土具有強的吸濕性和膨脹性,可吸附8~15倍于自身體積的水量,體積膨脹可達數倍至30倍;在水介質中能分散成膠凝狀和懸浮狀,這種介質溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性;有較強的陽離子交換能力;對各種氣體、液體、有機物質有一定的吸附能力,吸附量可達5倍于自身的重量;它與水、泥或細沙的摻和物具有可塑性和黏結性;具有表面活性的酸性漂白土(活性白土、天然漂白土-酸性白土)能吸附有色離子。
鈉、鈣、鎂基膨潤可以配制具有高流變和觸變性能的鉆井泥漿懸浮液
鉆井泥漿懸浮液具有很強的吸濕性,能吸附相當于自身體積8一20倍的水而膨脹至30倍;在水介質中能分散呈膠體懸浮液,并具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性,它和泥沙等的摻和物具有可塑性和粘結性,有較強的陽離子交換能力和吸附能力。
鈉、鈣、鎂基膨潤可以用作配制具有高流變和觸變性能的鉆井泥漿懸浮液。
關于什么是白膨潤土,至今沒有統(tǒng)一的標準,由于用途不一其白度的標準也不一致,但可以肯定地說白度的要求應在80以上。白膨潤土受益于其高白度,可用作多功能白色礦物填料,賦予涂料許多新的功能。
膨潤土是具有納米結構的非礦粉體,因其量子尺寸效應和表面效應,對太陽光中的紫外線產生強吸收和反射,有抗老化助劑的作用,從而提高了涂料的耐老化性能,可制備高耐候性外墻涂料。
膨潤土遇水有明顯的膨脹性能,與鹽酸溶液混勻后,膨脹后所占有的體積,稱為膨脹倍,以毫升/克樣表示。它與膠質價一樣,與膨潤土的屬型和蒙脫石的含量密切相關,同一屬型的膨潤土。含蒙脫石愈多,膨脹倍愈高。所以,膨脹倍也是鑒定膨潤土礦石屬型和估價膨潤土質量的技術指標之一。
主要儀器與試劑:帶塞量筒(100毫升,直徑約25毫米) ;鹽酸溶液(1N),取83毫升鹽酸加水稀釋至1000毫升,搖勻。
具體操作步驟:稱取1.000克試樣于加入30~40毫升水的100毫升帶塞量筒內,再加水至75毫升刻度處;蓋緊塞子搖晃3分鐘,使試樣充分散開與水混勻,在光亮處觀察,無明顯顆粒團塊即可;打開塞子,加入25毫升lN鹽酸溶液,再塞上塞子,搖晃1分鐘;將量筒放置于不受振動的臺面上,靜置24小時,讀出沉淀物界面的刻度值,即為膨脹倍,以毫升/克樣表示。
膨潤土的膨脹性能好,搖動分散的程度對結果有明顯的影響。所以,在充分搖散的前提下,應嚴格控制搖動的時間;酸性膨潤土的膨脹倍有的小于5毫升/克樣,而量筒無小于5毫升刻度,無法準確讀數,則可以5毫升/克樣表示。