韩秀山，许家亮

（浙江三鼎科技有限公司，浙江绍兴，312071）

     1 蒙脱石的性能    

 

     蒙脱石(montmorillonite)又名微晶高岭石，是一种层状结构、片状结晶的硅酸盐粘土矿，因其最初发现于法国的蒙脱城而命名的。

 

    蒙脱石成分为(Na，Ca) 0.33 ( Al，Mg)₂[Si₄O₁₀](OH)₂·nH₂O ，水的含量变化很大。颗粒细小，约0.2～1微米，具胶体分散特性，通常呈块状或土状集合体产出。在电子显微镜下观察，晶体属单斜晶系，一般呈不规则片状。颜色为白色带浅灰，有时带浅蓝或浅红色，光泽暗淡；莫氏硬度2～2.5，比重 2～2.7，堆积密度为1-1.1g/mL。具有很强的吸附能力和离子交换能力 。同时还具有高度的胶体性、可塑性和粘结力。吸水性很强，加水膨胀，体积可增加几倍到十几倍，是组成膨润土的主要成分。可用作钻探泥浆，铸型砂和铁矿球团的粘合剂，造纸、橡胶、化妆品的填充剂，纺织和石油工业中作吸收剂、石油脱色和裂化催化剂的原料。

 

    蒙脱石是蒙皂石(Smectite)族矿物二八面体亚族中的矿物，E+0.33(Al1.67Mg0.33)Si₄O₁₀(OH)₂·nH₂O，其中E⁺为可交换的层间阳离子。二八面体亚族的晶体化学通式为：Mu+V+Z(AlxFey3+Mgz)2.00(Si^4-(u+v)Fev³⁺、Alu)O₁₀(OH)₂·nH₂O。式中u+v+z为层间电荷，蒙脱石一般为22。蒙脱石属于单斜晶系，晶胞参数：a0=0.517nm，b0=0.894nm，c0=0.96~1.52nm．。化学成分：SiO₂ 48%~56%，Al₂O₃ 11%~22%，Fe₂O₃ 0%~5%，MgO 4%~9%，CaO 0.8%~3.5%，H₂O 12%~24%。此外还含有K2O、Na2O、MnO、FeO、TiO2、P2O5、Cl和CO2等。矿物颗粒细，在电子显微镜下可见到片状、球状、海绵状等集合体形状。

 

    蒙脱石具有离子交换性能，主要是阳离子如Na⁺、Ca²⁺、K⁺、Mg²⁺、Li⁺、H⁺、Al³⁺等，交换是可逆的。在pH为7的介质中阳离子交换容量为70~140me/100g。

 

    蒙脱石通常含有三种状态的水，表面自由水，层间吸附水和晶格水。蒙脱石吸水性很强，吸水后膨胀，即晶格底面间距增大，在高水化状态时晶轴C0可达1.84~2.14nm。蒙脱石在水介质中可分散呈胶体状态。蒙脱石受热自由水很快失去，100~200℃脱去吸附水，500℃时大量晶格水开始逸出。

 

    蒙脱石表面积可达800-900m2/g 。

 

    蒙脱石具有电负性，对胶体性质和流变性能影响很大。电负性主要来自三方面：晶格置换连同内部的补偿置换形成的晶格静电荷，每个晶胞约为0.66；破键产生的电负性；八面体片解离形成的电负性。