膨潤(rùn)土有機(jī)活化的影響因素

有機(jī)活化的影響因素

有機(jī)活化膨潤(rùn)土主要是為了提高膨潤(rùn)土的凝膠性能和吸附性能。

有機(jī)膨潤(rùn)土的凝膠性能主要是指膨潤(rùn)土在有機(jī)溶劑中的分散性、凝膠強(qiáng)度、觸變性和熱穩(wěn)定性。與水基凝膠體類(lèi)似，有機(jī)膨潤(rùn)土凝膠是分散的有機(jī)蒙脫石薄片以端-端、端-面結(jié)合形成包裹大量溶劑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的假塑性體。膨潤(rùn)土加工設(shè)備有很多種，比如膨潤(rùn)土磨粉機(jī)，膨潤(rùn)土粉碎機(jī)等。當(dāng)有機(jī)蒙脫石被大量有機(jī)溶劑濕潤(rùn)后，低分子量極性分散劑滲入層間，沿著硅氧四面體嵌入原先已定位于層間的有機(jī)陽(yáng)離子空間，同時(shí)把有機(jī)陽(yáng)離子長(zhǎng)鏈抬高，層間距擴(kuò)大，形成內(nèi)膨脹。在溶劑的溶化作用下，層狀集合體分離成更小的薄片，形成分散。分散后的蒙脫石薄片，端面帶一定量的正電荷，而層面隨著部分有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)入溶劑中而帶一定量的負(fù)電荷。由于電性的不同使得蒙脫石薄片發(fā)生締結(jié)，形成凝膠體。

膨潤(rùn)土的吸附性能與蒙脫石結(jié)構(gòu)的松散程度、電荷、電性等有關(guān)。所以膨潤(rùn)土的有機(jī)活化與膨潤(rùn)土的質(zhì)量、蒙脫石的結(jié)構(gòu)、活化劑類(lèi)型、活化條件及制備工藝等都有關(guān)系。

（1） 膨潤(rùn)土質(zhì)量 由于膨潤(rùn)土活化主要是改變蒙脫石的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高膨潤(rùn)土的凝膠性能。所以，膨潤(rùn)土中蒙脫石的含量越高，特別是鈉基蒙脫石含量越高，砰屑礦物（長(zhǎng)石、石英等）含量越低，活化效果自然越好。即膨潤(rùn)土的純度越高越有利于有機(jī)活化，作者曾對(duì)膨潤(rùn)土中蒙脫石的含量與有機(jī)改性膨潤(rùn)土膠化率做過(guò)研究。因此，膨潤(rùn)土有機(jī)活化前一般要進(jìn)行提純。實(shí)驗(yàn)證明，改性膨潤(rùn)土的凝膠稠度除與有機(jī)化反應(yīng)程度有關(guān)外，還與膨潤(rùn)土本身性能有關(guān)。要制備凝膠稠度有較大改性的膨潤(rùn)土，除應(yīng)對(duì)改性劑恰當(dāng)復(fù)配外，還應(yīng)選擇蒙脫石含量高、粒度細(xì)、膨脹倍數(shù)大的膨潤(rùn)土為原料。

（2）蒙脫石結(jié)構(gòu) 蒙脫石的層電荷、晶格有序度是影響膨潤(rùn)土的分散性和膨脹性的直接結(jié)構(gòu)因素。層電荷低，層間結(jié)合力就小，結(jié)構(gòu)層就易于打開(kāi)。類(lèi)質(zhì)同象置換程度低或置換離子的半徑不同，會(huì)引起硅氧四面體和鋁氧八面體的畸變，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層面不平和端面斷鍵的增加。這有利于在溶劑中的分散和進(jìn)一步有機(jī)活化。如大半徑的離子Fe3+、Li+等取代八面體中的小半徑離子AI3+、Mg2+等將增加晶格的缺陷，降低有序度，提高活性。

（3）膨潤(rùn)土粒度 膨潤(rùn)土的活化處理并非土的粒度越細(xì)越好。陳艷玲（1999）通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，200目與300目的膨潤(rùn)土不能很好地沉降，不利于改性并影響吸附平衡時(shí)濃度的測(cè)定，而100目土能較好地滿(mǎn)足要求，所以一般選擇100目原土進(jìn)行改性處理即可。但若要提高膨潤(rùn)土的凝膠性能時(shí)則粒度越細(xì)越好，徐固華（1994）通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為膨潤(rùn)土粒度小于100目時(shí)效果才好。

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