离子交换改性离子交换改性是用金属离子取代海泡石骨架中的镁离子,可使海泡石产生中等强度的酸性或碱性，并不改变其结构。实践表明，如H+取代Mg2+一样，金属离子亦可进入海泡石晶格取代Mg2+。尽管离子交换克服了酸处理使海泡石结构变化的后果，却不能增加海泡石的比表面积，然而金属离子取代八面体边缘的镁离子可使海泡石产生中等强度的酸性或碱性。基于吸附剂方面的研究在一般情况下，海泡石的吸附性和离子交换性很弱，因为其比表面积远达不到理论值，故必须进行活化处理，常用的是酸活化[36。酸活化机理是:当用酸处理海泡石时，处于硅氧四面体之间镁离子被解离下来进入溶液而除去。活化后海泡石吸附性与活化酸度和吸附交换时的溶液浓度有关。(a)去除工业废水中的***吸附法是处理含***离子废水的一种很有前途的方法。它不仅可以降低水中***离子浓度，还有利于回收其中贵***[37]。Brigati8.39、Alvarez-Ayusol40、Karal41]和Vicol42]等大量研究表明:海泡石对去除溶液中Cu2*、Zn2+.Cd2+、Co2+和Pb2*有明显的效果，而且结果显示溶液pH值、离子浓度、金属离子浓度等因素对吸附效果有着很大的影响。需要指出的是,海泡石对各种金属离子的吸附交换能力是不同的，这是由其空间结构决定的。当有多种离子共存时,海泡石优先吸附电荷高、半径小的离子。酸改性海泡石结晶水的变化海泡石结构中通常存在三种形式的水:羟基水，位于硅氧四面体带和阳离子八面体带之间:吸附水，赋存于结构空洞或通道内，无固定配位位置，与周围离子之间靠分子键结合;结构水，受Mg2*离子束缚较强的水分子，位于结构空洞壁上,参加八面体配位。这三种形式的水对海泡石性质的影响有很大不同。当海泡石样品加热时，上述三种水随着温度的升高逐渐脱除。图2-6中a、b和c依次为海泡石样品Sep-16和Sep-26的热重分析图，Sep-0样品的失重变化可分为几个阶段:50~110°C失重约6%，吸附水脱出，此外这一-阶段失重还取决于相对湿度;212~307°C失重约1.1%，结晶水脱出，这是四个结晶水中两个连接较弱的水分子失去的缘故。此时，海泡石的结构开始塌陷，导致另外两个连接较强的结晶水被坍塌的通道包围,从而需要在更高的温度区间400-600°C(失重约2.8%)失去;608-710°C失重约5.2%;809~903°C失重约1.2%,这是Mg-OH基之间发生脱水缩合反应，失去结构水。样品Sep-16和Sep-26的吸附水脱出阶段的失重行为与Sep-0相似,但结晶水和结构水脱出阶段明显不同，并且很难区分出失水区间，失水速度也相对变慢，这说明酸处理增强了海泡石的热稳定性64。由此可见，酸改性海泡石不但对结晶水的含量，而且对结晶水与镁离子的键合力大小都有很大的影响。)