阳离子交换性 在蒙脱石晶层中的阳离子具有可交换性能,在一定的物理—化学条件下,不仅Ca2 、Mg2 、Na1 、K1 等可相互交换,而且H 、多核金属阳离子(如羟基铝十三聚体)、有机阳离子(如二加基双十八***氯化铵)也可交换晶层间的阳离子。阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性,利用这一特性,钻井泥浆膨润土,进行膨润土的改型,由钙基膨润土改型为钠基膨润土;制取活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。将膨润土与标准砂(内蒙通辽县大林型砂厂产)和水按一定比例混碾,形成粘土膜将砂粒包裹,制成标准试样,测单位面积上所能承受的极限载荷,单位为kg/cm2。
测定膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子,是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据。阳离子交换容量是指PH值为7的条件下所吸附的K 、Na 、Ca2 、Mg2 等阳离子总量,单位为mmol/100g土。但其主要消费领域是铸造型砂、铁矿球团、钻井泥浆,消费量约占世界总产量的75%。阳离子交换容量的英文名称为Cation Exchange Capacity,简称为CEC。膨润土的CEC值愈大表示其带负电量愈大,其水化、膨胀和分散能力愈强;反之,其水化、膨胀和分散能力愈差。
前面提到膨润土具有强烈的水化作用,因而能够形成更细微的片状结构,呈胶体状态,大量吸附带正电荷的电解质,可与带负电荷的纤维结合,钙基膨润土,从而使膨润土留着在纤维上。在助留助滤的同时,膨润土也起到了造纸填料的作用。
另外膨润土具有“物美价廉”的特点,可应用于低定量纸的生产,能够获得高加填量但不降低成纸强度,尤其是撕裂度。杭州某研究所应用研究表明,改性膨润土可作为低白度纸和纸板的填料(膨润土本身白度不高),表现出强烈的吸附性和高度的分散性,高留着率,对成纸强度影响小。蒙脱石矿物属单斜晶系,通常呈土状块体,白色,有时带浅红、浅绿、淡黄等色。同时,由于改性膨润土能吸附细小纤维和其他细小物质,降低了纸厂排放白水的浓度,能够减小排放污水对水域造成的污染。
膨润土遇水就膨胀,甘肃膨润土,这种自然现象产生的主要原因是膨润土矿物晶层间距加大,水分子进入了矿物的晶层,钠基膨润土,另外引起膨润土膨胀的原因还有膨润土矿物的阳离子交换作用。膨胀性与膨润土的属性和蒙脱石含量关系极大,钠质膨润土的膨胀性明显比钙质膨润土要强,另外纯度较高、蒙脱石含量高的膨润土的膨胀性要强。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8~15倍于自身体积的水量,体积膨胀可达数倍至30倍。因此,在实际应用时,如果我们主要想利用膨润土矿物的膨胀性,那么我们在考虑膨润土矿物的种类时首先要选择钠质膨润土矿,其次要考虑蒙脱石含量高的钠质膨润土。在机械铸造和铁矿球团工作中,对膨胀性要求较高。大量的钙质膨润土质,达不到使用要求,因此在使用前需要对钙质膨润土进行改性处理。
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