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蒙脫石是什么?竟然有這種作用

來源: 赤峰和美嘉科技有限公司  點擊:26 發布時間:2019-7-22

 蒙脫石(montmorillonite)又名微晶高嶺石,是一種層狀結構、片狀結晶的硅酸鹽粘土礦,因其最初發現于法國的蒙脫城而命名的,俗名稱觀音土,其族系物有11種。 蒙脫石屬于蒙皂石(Smectite)族二八面體亞族,由二層共頂聯接的硅氧四面體片夾一層共棱聯接的鋁(鎂)氧(氫氧)八面體片構成2:1型含結晶水結構,是粘土類礦物中晶體結構變異最強的礦物之一,通過衍射儀慢速掃描的試驗結果表明為天然納米材料。 蒙脫石具有離子交換性能,主要是陽離子如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Li+、H+、Al3+等,交換是可逆的。在pH為7的介質中陽離子交換容量為70~140me/100g。 蒙脫石通常含有三種狀態的水,表面自由水,層間吸附水和晶格水。


蒙脫石吸水性很強,吸水后膨脹,即晶格底面間距增大,在高水化狀態時晶軸C0可達1.84~2.14nm。蒙脫石在水介質中可分散呈膠體狀態。蒙脫石受熱自由水很快失去,100~200℃脫去吸附水,500℃時大量晶格水開始逸出。 蒙脫石具有電負性,對膠體性質和流變性能影響很大。電負性主要來自三方面:晶格置換連同內部的補償置換形成的晶格靜電荷,每個晶胞約為0.66 nm;破鍵產生的電負性;八面體片解離形成的電負性。 蒙脫石以其層間可交換陽離子的種類、含量劃分屬型,當某一陽離子的含量超過陽離子交換容量(∑EC)50%時,即以該陽離子命名,例如鈉基蒙脫石(ENa+/∑EC≥50%)、鈣基蒙脫石(ECa2+/∑EC≥50%)、鋁基蒙脫石 (EAl3+/∑EC≥50%)。當層間沒有一個陽離子含量超過50%交換容量時,則以含量最多的兩個陽離子命名,如鈣鈉基蒙脫石、鈣鎂基蒙脫石等等。 

     蒙脫石晶體結構屬于單斜晶系C2/m空間群,a0=0.523nm,b0=0.906nm,c0值可變,當結構單位層之間無水時c00.960nm,如果結構單位層之間有水分子存在,則c0值將隨水分子的多少以及層間可交換的陽離子不同而不同,Z=2,為2:1型層狀結構。在鋁氧八面體層中,大約有1/3的Al3+離子被Mg2+離子取代,為了平衡多余的負電價,結構單位層之間有其它陽離子進入,如Na+、Ca2+等離子以水化陽離子的形式進入結構,但水化陽離子和硅氧四面體中O2-離子的作用力較弱,在一定的條件下這些水化陽離子容易被交換出來,因此,c軸可以膨脹以及陽離子交換容量大是蒙脫石的結構特征。我國關于蒙脫石產品的定義不統一,常造成蒙脫石產品歧義。

目前關于蒙脫石產品的定義有二個,一個是非金屬礦行業的蒙脫石產品的定義:粘土礦中蒙脫石含量大于80%就稱為蒙脫石,如蒙脫石干燥劑等,其產品含量多用吸藍量等方法定性定量,品位不外乎為高純度的膨潤土而已,蒙脫石是膨潤土的一種起主要作用的成分,但膨潤土不是蒙脫石,蒙脫石也不是膨潤土,只不過是蒙脫石需要從膨潤土中提純精制而得;另一個是醫藥化妝品等行業對蒙脫石產品的要求,這是真正意義上的蒙脫石,其概念接近科研研究領域上的蒙脫石的界定,其產品含量多用XRD等方法定性定量,本文所述的動物用蒙脫石就是這個層面上的蒙脫石產品。為了和非金屬礦行業的蒙脫石產品區別開來,目前國內外常常采用二八面體蒙脫石或十六角蒙脫石的叫法。


 

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