膨润土遇水有明显的膨胀性能,与盐酸溶液混匀后,膨胀后所占有的体积,称为膨胀倍,以毫升/克样表示。它与胶质价一样,与膨润土的属型和蒙脱石的含量密切相关,同一属型的膨润土。含蒙脱石愈多,膨胀倍愈高。所以,膨胀倍也是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一。
主要仪器与***:带塞量筒(100毫升,直径约25毫米) ;盐酸溶液(1N),取83毫升盐酸加水稀释至1000毫升,摇匀。
具体操作步骤:称取1.000克试样于加入30~40毫升水的100毫升带塞量筒内,顶管膨润土生产商,再加水至75毫升刻度处;盖紧塞子摇晃3分钟,使试样充分散开与水混匀,在光亮处观察,顶管膨润土作用,无明显颗粒团块即可;打开塞子,加入25毫升lN盐酸溶液,再塞上塞子,摇晃1分钟;将量筒放置于不受振动的台面上,静置24小时,读出沉淀物界面的刻度值,即为膨胀倍,以毫升/克样表示。
膨润土的膨胀性能好,摇动分散的程度对结果有明显的影响。所以,在充分摇散的前提下,应严格控制摇动的时间;酸性膨润土的膨胀倍有的小于5毫升/克样,而量筒无小于5毫升刻度,无法准确读数,则可以5毫升/克样表示。
膨润土是一种粘土岩石,也常被称为蒙脱石粘土岩石含少量伊利石,高岭石,埃洛石,绿泥石,沸石,石英,长石,方解石等的膨润土;相关参数:硬度1?2,密度2?3g / cm3。根据蒙脱石交换性阳离子的种类,含量和夹层电荷,膨润土可分为钠基膨润土(碱土),钙基膨润土(碱土),天然漂白土(酸土或酸性粘土)钙基其中也包括钙和钙镁碱等的膨润土。
膨润土成分:
主要化学成分是二氧化硅,氧化铝和水,还含有铁,镁,钙,钠和钾等元素。 Na2O和CaO的含量对膨润土的理化性质和工艺性能有很大的影响。单形矿物为单斜晶系,通常为土质块状,白色,有时具浅红色,浅绿色,***等多种颜色。
膨润土外观:
我们肉眼看到膨润土的外观呈致密的块状、光泽昏暗。一般由浅***,淡绿色,粉红色,褐红色,砖红色,***,黑色等组成,一般为白色,***,铁含量;蜡质,土质或油腻光泽;膨润土有些松散的土壤,顶管膨润土比例,有的密实而坚硬。
膨润土特性:
膨润土具有很强的吸湿性和膨胀性,可以吸附自身体积的8-15倍体积的水,体积膨胀达数倍至30倍;在水介质中可以分散成凝胶状并悬挂浮选介质溶液具有一定的粘度,触变性和润滑性; 强阳离子交换能力; 各种气体,顶管膨润土,液体,有机物都有一定的吸附能力,吸附量可达自身重量的5倍以上; 它具有与水,泥或沙混合物的可塑性和凝聚力; 具有表面活性的酸性漂白土(活性白土,天然漂白土酸性白土)可吸附有色离子。
膨润土吸附可以分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。
l)物理吸附。物理吸附是靠吸附剂与吸附质之间分子间引力产生的,即我们常说的范德华力产生的。物理吸附是一种可逆的吸附过程,吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。产生物理吸附的主要原因是膨润土表面分子其有表面能。由于膨润土在水中高度分散,物理吸附现象十分明显。
2)化学吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的,化学吸附作用一般不可逆。在钻井泥浆中应用化学处理剂就是化学吸附作用的典型例子,如铁铬木质素磺酸盐加入到膨润土泥浆中就是利用铬离子在膨润土晶体的边缘上发生整合吸附。这种化学吸附作用明显比物理吸附作用要稳定。因此用铁铬木质素磺酸盐处理的膨润土泥浆具有较高的抗温能力,可作为地热和超深井的抗高温泥浆体系。
3)离子交换吸附。膨润土矿物晶体一般带负电荷,因此在膨润土颗粒表面要吸附等当量的相反电荷的阳离子。吸附的阳离子可以和溶液中的阳离子发生交换作用,这种作用称为离子交换吸附。离子交换吸附的特点是:同号离子相互交换,等电量相互交换。离子交换吸附的反应是可逆的,吸附和脱附的速度受离子浓度的影响,这种影响符合质量作用定律。
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