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鈉質(zhì)膨潤土的分散程度較鈣質(zhì)膨潤土高,鈉質(zhì)膨潤土的吸水率高、膨脹倍數(shù)大。鈉質(zhì)膨潤土和鈣質(zhì)膨潤上吸水膨脹產(chǎn)生不同結(jié)果的原因是:
1)陽離子可以將膨潤土顆粒聯(lián)結(jié)在起,制約了膨潤土顆粒的分散。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,使膨潤土顆粒聯(lián)結(jié)的能力強(qiáng),因此鈣質(zhì)膨潤土的分散能力比鈉質(zhì)膨潤土要弱。
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平衡溶液的電性。用于醫(yī)用軟膏,可在皮膚表面形成薄膜,提高有效成分的附著力及離子交換性。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,即陽離子價(jià)高,水化膜薄,膨脹倍數(shù)低;而陽離子價(jià)效低,水化膜厚,膨脹倍數(shù)高。
3)鈉質(zhì)膨潤土晶層吸附水的厚度是三層,鈣質(zhì)膨潤土晶層吸附水的厚度是四層。為此,有人研究用樹脂、塑料、硫磺等薄膜包覆化肥技術(shù),控制肥料中養(yǎng)分的釋放,減少肥料在土壤中的損失,但存在包膜工藝復(fù)雜,包膜化肥成本高等問題(價(jià)格是一般常規(guī)肥料的2。在極性水分子的作用下,由于靜電引力較小,鈉質(zhì)膨潤土晶層之間可以產(chǎn)生較大的晶層間距,而鈣質(zhì)膨潤土由于晶層間的樸電引力較大,極性水分子不易進(jìn)入晶層之間,因此,鈣質(zhì)膨潤土晶層間產(chǎn)生的距離明顯比鈉質(zhì)膨潤土小,表現(xiàn)在鈣質(zhì)膨潤土比鈉質(zhì)膨潤土難于在水中分散、膨脹倍數(shù)低。實(shí)質(zhì)上,蒙脫石的膨脹性受其化學(xué)成分控制,含鈉離子多的蒙脫石可以待續(xù)不斷地膨脹,直至成為一種凝膠狀態(tài)。含鈣離子多的蒙脫石只能從干操狀態(tài)到含水狀態(tài)膨脹是有限度的。我們?cè)诹私饬擞绊懪驖櫳吓蛎浶缘纳顚哟蔚脑蚝?,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。
蒙脫石的性質(zhì)和層間的交換性陽離子種類有很大關(guān)系。根據(jù)層間主要交換性陽離子的種類,通常蒙脫石分為鈣蒙脫石和鈉蒙脫石。
蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能,可用于除去食油的、煤油的凈化、廢水處理;由于有很好的吸水膨脹性能以及分散和懸浮及造漿性,因此用于鉆井泥漿、阻燃(懸浮滅火);還可在造紙工業(yè)中做填料,可優(yōu)化涂料的性能如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘結(jié)力,可代替淀粉用于紡織工業(yè)中的紗線上漿既節(jié)糧,又不起毛,槳后還不發(fā)出異味,真是一舉雙得。原土樣的影響制備有機(jī)膨潤土所用原料中的蒙脫石含量必須在以上,且泥沙等含量應(yīng)盡可能少,這就要求對(duì)原土進(jìn)行多次提純。
總的說,鈉質(zhì)蒙脫石(或鈉膨潤土)的性質(zhì)比鈣質(zhì)的好。
膨潤土替代有機(jī)防滲材料的技術(shù)創(chuàng)新 防滲是水利水電工程、橋梁隧道、城市水系、城市建筑、垃圾填埋等大型工程設(shè)施建設(shè)的重要措施,隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,安全可靠的防滲技術(shù)和防滲材料具有很大的市場(chǎng)需求。另外與其它添加劑共同使用它還可以減少或預(yù)防禽的墊料潮濕和豬的拉稀。 目前工程使用的防滲材料主要是土工膜,由聚乙烯材料制成,它雖然應(yīng)用成熟、防滲性好、施工簡便、價(jià)格低廉,但它是一種高碳型材料,工程過期后材料難以降解。 膨潤土作為天然礦產(chǎn),是環(huán)境友好材料,具有優(yōu)異的防滲性、耐久性,能夠永九防滲。目前用膨潤土制作的防水毯是一種新型的土工合成材料,有廣闊的發(fā)展前景, 但由于處于發(fā)展初期,還有許多不足之處,如生產(chǎn)工藝較難、價(jià)格偏貴、尚無比較完整的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范、施工方法也在摸索之中等。為此,進(jìn)一步優(yōu)化膨潤土 使用技術(shù),完善防水毯的使用形式,實(shí)現(xiàn)膨潤土直接使用、防滲工程的自動(dòng)化施工和材料工程一體化是技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)。
膠質(zhì)價(jià) 膨潤土在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液,這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性,以膠質(zhì)價(jià)表征這些性能。我們得知道,這個(gè)粘土在烘過后會(huì)變脆,如果顆粒調(diào)節(jié)劑只有這一種成分,那可能碎粒會(huì)比預(yù)期的多。膨潤土與水按比例混合后,加適量氧化鎂,靜置24小時(shí)后形成的凝膠層體積稱為膠質(zhì)價(jià)。以15克樣形成的凝膠體體積的毫升數(shù)表示。膠質(zhì)價(jià)是評(píng)價(jià)膨潤土形成膠體體系及其穩(wěn)定性的一種指標(biāo),是分散性、親水性和膨潤性的綜合表現(xiàn)。鈉基膨潤土比鈣基、酸性膨潤土的膠質(zhì)價(jià)高;同一屬型的膨潤土,含蒙脫石愈多,膠質(zhì)價(jià)愈高。
粘結(jié)性和可塑性 膨潤土和水、泥或砂等的摻合物有粘結(jié)性和可塑性,一般以濕態(tài)抗壓強(qiáng)度(濕壓強(qiáng)度)、熱濕拉強(qiáng)度表示。2、提高網(wǎng)案部、真空部和壓榨部的濾水性能,凈化白水系統(tǒng),減少產(chǎn)生沉積物,抑菌防霉、避免形成腐漿,同時(shí)減少濕部斷紙。濕壓強(qiáng)度是評(píng)價(jià)膨潤土的濕態(tài)粘結(jié)能力。將膨潤土與標(biāo)準(zhǔn)砂(內(nèi)蒙通遼縣大林型砂廠產(chǎn))和水按一定比例混碾,形成粘土膜將砂粒包裹,制成標(biāo)準(zhǔn)試樣,測(cè)單位面積上所能承受的極限載荷,單位為kg/cm2。
將膨潤土與標(biāo)準(zhǔn)砂和水按比例混碾后,制成標(biāo)準(zhǔn)試件,在試件一端加熱,使之形成一定厚度的干砂層及其后的水分凝聚區(qū),然后加載拉力負(fù)荷,測(cè)定試件在水分凝聚區(qū)的抗拉強(qiáng)度,為熱濕拉強(qiáng)度,以kg/cm2表示。膨潤土廣泛應(yīng)用于鉆井業(yè),海邊鉆井等工程需要抗鹽膨潤土來保證順利進(jìn)行。熱濕拉強(qiáng)度是鑄造工業(yè)評(píng)價(jià)膨潤土質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。
造漿性能 膨潤土的主要用途之一是用作鉆井液材料。衡量膨潤土的造漿性能的主要指標(biāo)之一是造漿率,即單位重量的膨潤土可以配制成具有表觀粘度為15mPa?s的懸浮液體積數(shù)(單位為m3/t)。