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。已完全脱除自由水的膨润土,再在较高的温度(如200℃,300℃)下加热仍会继续减重,说明仍有水分损失。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。膨润土的造浆性造浆率是膨润土颗粒在水中分散形成悬浮液,并且这种悬浮液的表观粘度为15*10-3Ps·s时每吨膨润土造浆的立方数是衡量膨润土质量的一项重要指标,一般钠质膨润土的造浆性能比钙质膨润土要好。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。另外,在层间溶剂的作用下,膨润土片状晶体剥离、分散成更薄的单晶片,增大了膨润土比表面积。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。
膨润土改性淀粉环保复合材料对塑料制品的循环、完全降解具有革命性意义,实现完全用玉米、木薯等普通淀粉进行塑化,并加入膨润土制成可以完全替代现行通用塑料的产品。
膨润土改性淀粉环保复合材料可广泛应用于食品、服装、工业等领域的包装,产品的透明度较好,并具有防锈、保鲜、保味等优势,市场前景广阔。
改性的膨润土主要有钠化膨润土,而钠化膨润土由于钠化剂不一样也影响钠基膨润土的性质,由于钠化剂的不同会影响钠基膨润土的性质及陶瓷产品的性质。
膨润土的主要用途之一是作为钻井液材料。一般产品名称为:钻井膨润土、钻井泥浆膨润土、钻井液用膨润土,API膨润土等等,要知道测量膨润土造浆性的主要指标之一是制浆速度,我们测试一般选用人工钠基膨润土作为造浆材料,因为一般钠质膨润土的造浆性能比钙质膨润土要好,测算膨润土造浆率即膨润土的单位重量可以配制成悬浮体积(m3 / t),表观粘度为15mPa·s。活性白土主要的原料也是膨润土,制作过程是经过无机酸处理,漂洗干燥,制作成的一种吸附剂,活性白土从外表看来,呈乳白色粉末状,该物质***,无味,无臭,吸附性很强,能够吸收有色物质、有机物质。
仪器:高速搅拌器 六速旋转粘度计
方法:配置3份350ml膨润土悬浮液,每份悬浮液含有不同质量的土样。使其视粘度在(10--25)x10-3Pa?s之间。
三个样分别高速搅拌20分钟,静止24小时。再搅拌5分钟。用六速旋转粘度计进行视粘度测试。 在半数坐标纸上做视粘度与悬浮液浓度(g膨润土/100ml悬浮液)的半系图。绘出通过3点的视粘度直线。确定15mPa?s视粘度的悬浮液浓度。
通过造浆率对照表求的相当的造浆率。
通过实验测试我们知道钻井用人工钠基膨润土的造浆率高,那么膨润土作为钻井造浆材料的应用与作用有哪些呢?
利用膨润土的造浆率一般作为钻井造浆材料,该产品应用的完整名字为“钻井泥浆膨润土”它的作用有几下几个重要作用:
(1)清理井壁以清除杂物。保持孔壁清洁,***钻头钻压,减少磨损,提高施工效率。
(2)润滑钻具和钻杆。***高温钻孔现象,减少钻井钻具等设备的磨损,提高机械使用时间。
(3)稳定孔壁压力,构成井壁中的滤饼,封闭稳定的井壁。避免油气层污染和井壁塌陷。
(4)平衡(控制)孔壁内的压力。避免井壁塌陷,井喷,井漏,避免地层流体钻井液污染。
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