有机膨润土的制备原理
日期:[2018-10-12 9:10:33]   共阅[28]次

      有机膨润土制备原理:蒙脱石是一种性能独特的铝硅酸盐矿物,由两层SiO四面体片中间夹一层AIO八面体片组成的层片状矿物。蒙脱石结构单元层中的Si·+可被A13+置换,八面体层内的AP+常被Mg2+、Fe3+、Zn2+等多价离子置换,从而使晶格中电荷不平衡,产生剩余负电荷,使其具有吸附阳离子和交换性阴离子的能力,有较高的水化能,在C轴的晶层间的氧层与氧层的作用力较小,可形成良好的离解面,层间易于浸入水分子或其他极性分子,引起C轴方向的膨胀,这是其他非膨胀性粘土不具备的性能。由于这种性能,使蒙脱石层间充满nH:O层间水及可交换性阳离子,它们是引起蒙脱石膨胀的动力。
      但是不同成矿条件不同产地的膨润土,其蒙脱石层间可交换性阳离子的种类与交换容量有很大差别。其中,层间高价阳离子蒙脱石双电层水化膜薄,膨胀倍数低;低价阳离子水化膜厚,膨胀倍数高。因此,Na+蒙脱石再将其与有机覆盖剂反应。有机覆盖剂通常是一类碳链长度大于12的阳离子表面活性剂,与蒙脱石晶层间的Na+按下式实现离子交换反应。
     有机膨润土的制备有湿法、预凝胶法和干法三种。这三种方法中,干法操作简单,生产效率高,制出的有机膨润土适于作为油基钻探液的增稠剂,但此方法粉尘较多,对环境污染较大;湿法的关键步骤是悬浮液中的微粒的粒度是否达到要求,膨润土中的杂质,特别是石英是否去除,它直接关系到有机膨润土性能的好坏。值得注意的是,有机膨润土的制备原料必须是钠基膨润土,而不能用钙基膨润土,因为Na较Ca的水合离子半径大,使膨润土的层间距加大,有利于有机阳离子的离子交换。

 

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