膨潤土的表面配合作用

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

表面配合作用表面配合作用模型主要是用來描述氧化物顆粒表面的專屬吸附行為，根據(jù)表面配合模式，重金屬離子在顆粒表面的吸附作用是一種表面配合反應(yīng)，反應(yīng)趨勢隨溶液pH值或羥基基團(tuán)濃度的增加而增加。膨潤土生產(chǎn)設(shè)備有很多種，膨潤土雷蒙磨就是其中的一種。因此，表面配合反應(yīng)主要受溶液酸堿度的影響．

T．A. Davis （1984）通過紅外光譜分析表明，硅酸鹽中有大量SiO44一、AlO54-基團(tuán)，在固一液體系中，硅酸鹽顆粒表面可以與水形成水合氧化物蓋層，表面呈電負(fù)性，有利于配合作用的產(chǎn)生，硅酸鹽顆粒表面的羥基基團(tuán)（SiOH）離子反應(yīng)可表示為：

SiOH→SiO-十H+ （3-2）

SiOH+H+→SiOH2+ （3-3）

若以M代表Cu2+ 、Pb2+ 、Zn2+ 、Cd2+ 等二價(jià)離子，則硅酸鹽對重金屬離子之間可能發(fā)生的配合作用可歸納為：

SiOH+M2+→SiOM++H+ （3-4）

或SiO―+M2+→SiOM+ （3-5）

SiOH+MOH+→SiOMOH+H+ （3-6）

或 SiO―+MOH+→SiOMOH（3-7）

SiOH+M2+→SiOM++ H+ （3-8）

或 2SiO―+M2+→（SiO）2M （3-9）

由上式可看出，溶液中H+的濃度直接影響蒙脫石對金屬離子的吸附,這也說明了蒙脫石對金屬離子的吸附量隨著溶液酸度的減小而增加。

Stadler和Schindler（1993）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明．pH值為4.5～6.5時(shí)，蒙脫石對Cu2+的吸附量急劇增加，直到100%。在pH>6.5時(shí)，Cu2+已完全結(jié)合到黏土礦物上。隨著pH值的增大，吸附量的急劇增加是由于Cu2+與蒙脫石表面―OH相互作用的結(jié)果。

≡SOH+Cu2+ +H2O→≡SOCuOH+2H+ （3-10）

式中，≡SOH為黏土礦物的表面反應(yīng)位，是蒙脫石八面體片表面上的鋁氧位（alumtnolsite），而非四面體片上的硅氧位（silanolsite）。