天然蒙脱石基本特性

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　　蒙脱石（montmodUonite）又名微晶高岭石，是一种层状结构、片状结晶的硅酸盐粘土矿，因其最初发现于法国的蒙脱城而命名的。

　　分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。具有均匀的微孔结构，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，但不能吸附直径比其大的分子。蒙脱石表面也分布有孔柱结构，也只能吸附比其孔径小的分子。

　　1、定义

　　蒙脱石（montmodUonite）又名微晶高岭石，是一种层状结构、片状结晶的硅酸盐粘土矿，因其最初发现于法国的蒙脱城而命名的。

　　2、化学组成、理化性质

　　化学组成：

　　Ex（H2O）4{（Al2-x,Mgx）2[（Si,Al）4O10]（OH）2}，E为层间可交换阳离子，主要为Na+、Ca2+，其次有K+、Li+等。x为E作为一价阳离子时单位化学式的层电荷数，一般在0.2～0.6之间。如0.84%Na+0.73%Ca+9.83%Al+20.46%Si+4.04%H+64.11%O。

　　理化性质：

　　不溶于水，吸水后体积增加几倍成糊状物，不被机体吸收。可吸附极性物质如水及带正电荷的物质，但对疏水性物质吸附能力差。

　　3、结构

　　（1）晶层结构，每一晶层又分为三小层，上下层为硅氧四面体，中间层为铝氧八面体。每一晶层里的金属阳离子硅、铝可与外界的铝、镁、铁等同质异金属离子异价或等价交换，使晶层呈电负性。晶层之间为可交换的阳离子及结晶水，阳离子所带电荷中和晶层负电荷，使整个晶层呈电中性。层间阳离子大小及半径决定了蒙脱石晶层间距大小。2:1 单元层为“板”，中间阳离子为“柱”的“层柱”状结构多孔材料，且层间距、柱间距可根据需要调节。

　　（2）孔柱结构，一类由层间阳离子柱撑引起的二维孔，天然蒙脱石这类孔径小于2nm；另一类为晶片通过表面与端面、端面与端面相互吸附形成的“卡房状”结构而产生的。这类孔径大小不一无序，有微孔（小于 2nm）、有中孔（2～20nm）、也有大孔（大于 20nm），且易发生改变。

　　4、电荷量

　　按照蒙脱石层电荷密度的大小, 蒙脱石可分为高层电荷密度(0.4-0.6)、中层电荷密度(0.35-0.4)、低层电荷密度(0.2-0.35)三类。目前已可以测定蒙脱石表面所带电荷。其表面所带电荷大小对其性质有重大影响。

　　5、功效、应用

　　（1）吸附功能：晶层内阳离子（硅、铝）与外界无机阳离子交换后表面呈负电荷，可吸附外界极性或正电荷物质

　　（2）交换功能：晶层间阳离子（钠、钙等）可与外界无机、有机阳离子可发生交换，影响蒙脱石亲脂性能、晶层间距、孔径、比表面积、热稳定性及其它性能。

　　6、种类

　　根据晶层阳离子种类可将天然蒙脱石分为钠、钙、钾、锂等性质蒙脱石，其中最常见的为钠质、钙质蒙脱石。

　　其中，钠基膨润土较之钙基膨润土的物理化学性质和工艺技术性能优越。主要表现在：吸水速度慢，但吸水率和膨胀倍数大；阳离子交换量高；在水介质中分散性好，胶质价高；它的胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好，pH 值高；热稳定性好；有较高的可塑性和较强的粘结性；热湿拉强度和干压强度高。所以钠基膨润土的使用价值和经济价值较高。

　　7、蒙脱石与分子筛

　　分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。具有均匀的微孔结构，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，但不能吸附直径比其大的分子。蒙脱石表面也分布有孔柱结构，也只能吸附比其孔径小的分子。