蒙脱石-水体系特性有哪些？

蒙脱石-水体系特性有哪些？蒙脱石矿物包含三种水，即表面的液态自然水，层间悬浮水（包括存在于晶层地面取向排列的...



蒙脱石-水体系特性有哪些？

蒙脱石矿物包含三种水，即表面的液态自然水，层间悬浮水（包括存在于晶层地面取向排列的偶极水和吸附态阳离子周围的水化膜两种）和晶格水。蒙脱石受热失水的状况是，稍高于室温自由水即可全部脱去；100~200℃脱去吸附水；到300℃时脱净并开始逸出晶格水。大量晶格水逸出的温度一般在500℃左右，800℃时基本脱去。蒙脱石-水体系有以下两个重要特性。

（1）膨胀性 蒙脱石吸水（或有机物质）膨胀，晶层底面间距（c0）增大。自然界产出的较稳定形式的蒙脱石单位化学式有2H20时，c0=1.24nm；4H2O时，cO=1.54nm。高水化状态cO最大可达1.84~2.14nm，吸附有机分子cO最大可达4.8nm左右。蒙脱石的吸附性能主要与交换性阳离子的性质有关。含二价阳离子的蒙脱石处在塑性体-流体的过渡阶段时的水化能高于一价阳离子蒙脱石吸水速率快，吸水量大，在低湿度调节下的样品更为明显；但进入分散状态，成为流体时则不然，此时吸水膨胀性能受晶胞的离解程度制约含二价交换阳离子的蒙脱石晶胞的离解程度比含一价交换阳离子的蒙脱石晶胞低，吸水量就少，最终吸水率就低。钙基蒙脱石在水介质中的最终吸水率和膨胀倍数大大低于钠基蒙脱石。

（2）悬浮性 蒙脱石在水介质中能分散成胶体状态。蒙脱石胶体分散系的物理化学性质首先取决于分散相颗粒大小和形态。蒙脱石在分散液中可能呈现单一晶胞，也可以是许多晶胞的附聚体。由于蒙脱石晶体表面电荷的多样性和颗粒的不规则性，造成不同的附聚形式，有晶层面平行叠置的面-面（叫凝聚）型，有晶层面和晶体段面附聚的面-端型，还有晶体端面和端面附聚的端-端型（叫絮凝），以及以上两类附聚形式的聚集体。在分散液中添加大量金属阳离子，尤其是多价金属离子的情况下，会使蒙脱石晶层面的电动电位显著下降，产生面-面型聚集（在碱性分散液中更易发生）。聚集使分散相的表面积和分散度变小。在酸性分散液中，蒙脱石晶体带正电荷的端面与晶层面组成面高端型絮凝。在中性分散液中，端面没有双电层，是端-端絮凝。絮凝体的骨架包括大量的水，在浓厚的分散液中，当絮凝发展到整个体系时即成凝胶。比较稀薄的不安定的蒙脱石分散液，在附聚发展到一定阶段时，颗粒增大，直到产生沉淀。

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