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膨潤土(Bentonite) 是以蒙脫石為主的含水粘土礦,具有膨潤性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性等,廣泛用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,被稱之為“萬用之土”。
膨潤土所具有的良好物化性能,取決于其吸附于層間陽離子種類和數(shù)量,鈉基膨潤土具有更好的膨脹性、陽離子交換性、水介質(zhì)中的分散性、膠質(zhì)價(jià)、粘結(jié)性、潤滑性、熱穩(wěn)定性,因而具有更廣泛的用途。
我國膨潤土資源豐富,但以鈣基膨潤土為主,天然鈉基膨潤土礦不足1%。
我國膨潤土資源豐富,儲(chǔ)量大應(yīng).分用布技廣術(shù).因其優(yōu)良性能而被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域中.在建筑防水工程中利用其獨(dú)特性,制成性能各異的防水材料.近年來的推廣應(yīng)用顯示了強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭.取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益.為推動(dòng)膨潤土的應(yīng)用展示出良好的前景。膨潤土就是混懸劑中性能優(yōu)良的助懸劑,膨潤土在水中帶負(fù)電荷,吸收大量水形成高粘度的糊狀物,能阻止微粒聚集,而且具有觸變性、潤滑性。
膨潤土(Bentonite)-詞系根據(jù)1898年W·C奈特(Knight)對美國懷俄嘎州FortBenton附近白堊紀(jì)粘土頁巖的命名,又名“斑脫巖”或膨土巖.一般是指主要由蒙脫石組成的一種粘土巖。蒙脫石是含有少量堿土金屬的含水鋁硅酸鹽,屬單斜晶系,其單位晶胞是由兩十硅氧四面體層夾一個(gè)氫氧八面儺層組成的2:1型層狀硅酸鹽.其中八面體中存在的離子數(shù)為2.四面體中為4,當(dāng)八面體(步量四面體)中低價(jià)陽離子類質(zhì)同像置換陽離子.常使原結(jié)構(gòu)增加等當(dāng)量的負(fù)電荷.層間就會(huì)吸附水他或無水化的陽離子、極性分子進(jìn)行補(bǔ)償,致使垂直于層面方向易產(chǎn)生膨脹及分散細(xì)粒,并具有吸附性和陽離子交換能力。我國是化肥、農(nóng)要的生產(chǎn)和使用大國,目前化肥年產(chǎn)量3600萬t(純養(yǎng)分),化肥施入土壤后,大部分養(yǎng)分隨降雨流失于水體(氮肥流失約65%~70%),因此減少養(yǎng)分流失是控制水體富營養(yǎng)化的重要手段。根據(jù)這些性能制造出很多類型的防水材料。
陽離子交換性 在蒙脫石晶層中的陽離子具有可交換性能,在一定的物理—化學(xué)條件下,不僅Ca2 、Mg2 、Na1 、K1 等可相互交換,而且H 、多核金屬陽離子(如羥基鋁十三聚體)、有機(jī)陽離子(如二加基雙十八烷基氯化銨)也可交換晶層間的陽離子。陽離子交換性是膨潤土的重要工藝特性,利用這一特性,進(jìn)行膨潤土的改型,由鈣基膨潤土改型為鈉基膨潤土;制取活性白土、鋰基膨潤土、有機(jī)膨潤土、柱撐蒙脫石等產(chǎn)品。我們在了解了影響膨潤上膨脹性的深層次的原因后,可以人為有效地控制膨潤土礦物的膨脹性能,使之達(dá)到好的使用效果。
測定膨潤土礦陽離子交換容量和交換性陽離子,是判斷膨潤土礦質(zhì)量和劃分膨潤土礦屬型的主要依據(jù)。陽離子交換容量是指PH值為7的條件下所吸附的K 、Na 、Ca2 、Mg2 等陽離子總量,單位為mmol/100g土。陽離子交換容量的英文名稱為Cation Exchange Capacity,簡稱為CEC。膨潤土的CEC值愈大表示其帶負(fù)電量愈大,其水化、膨脹和分散能力愈強(qiáng);反之,其水化、膨脹和分散能力愈差。有人采用磁性膨潤土、燒結(jié)膨潤土顆粒、膨潤土織物等方法進(jìn)行了研究,但都沒有很好地解決問題。