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發布時間:2021-08-21 16:56  
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層間陽離子為Na 時稱 鈉基膨潤土;層間陽離子為Ca2 時稱鈣基膨潤土;層間陽離子為H 時稱氫基膨潤土(活性白土、天然漂白土-酸性白土);層間陽離子為有機陽離子時稱有機膨潤土。
活性白土
活性白土是用粘土(主要是膨潤土)為原料,經無機酸化處理,再經水漂洗、干燥制成的吸附劑,外觀為乳白色粉末,無臭,無味,無毒,吸附性能很強,能吸附有色物質、有機物質。在空氣中易吸潮,放置過久會降低吸附性能。但是,加熱至300攝氏度以上便開始失去結晶水,使結構發生變化,影響褪色效果。我們得知道,這個粘土在烘過后會變脆,如果顆粒調節劑只有這一種成分,那可能碎粒會比預期的多。活性白土不溶于水、各種油類中,幾乎完全溶于熱堿和鹽酸中,相對密度2.3~2.5,在水及油中膨潤。
鈉質膨潤土的分散程度較鈣質膨潤土高,鈉質膨潤土的吸水率高、膨脹倍數大。鈉質膨潤土和鈣質膨潤上吸水膨脹產生不同結果的原因是:
1)陽離子可以將膨潤土顆粒聯結在起,制約了膨潤土顆粒的分散。多價離子比一價離子電荷密度大,顆粒之間產生較強的靜電引力,使膨潤土顆粒聯結的能力強,因此鈣質膨潤土的分散能力比鈉質膨潤土要弱。
2)蒙脫石晶格置換產生的負電荷要吸附電性相反的離子來平衡溶液的電性。這些電性相反的離子是以水化離子形式存在于溶液當中,帶負電荷的蒙脫石顆粒吸附水化陽離子形成雙電層。雙電層的厚度與反離子價數的兩次方成反比,即陽離子價高,水化膜薄,膨脹倍數低;而陽離子價效低,水化膜厚,膨脹倍數高。膨潤土作為污水處理劑在歐美等許多國家已有應用,美國Biomin公司生產的污水處理劑,就是用膨潤土、沸石、硅藻土、羥基磷酸鈣、煤等配制成吸附劑,達到了經濟有效處理污水的目的。
3)鈉質膨潤土晶層吸附水的厚度是三層,鈣質膨潤土晶層吸附水的厚度是四層。在極性水分子的作用下,由于靜電引力較小,鈉質膨潤土晶層之間可以產生較大的晶層間距,而鈣質膨潤土由于晶層間的樸電引力較大,極性水分子不易進入晶層之間,因此,鈣質膨潤土晶層間產生的距離明顯比鈉質膨潤土小,表現在鈣質膨潤土比鈉質膨潤土難于在水中分散、膨脹倍數低。實質上,蒙脫石的膨脹性受其化學成分控制,含鈉離子多的蒙脫石可以待續不斷地膨脹,直至成為一種凝膠狀態。含鈣離子多的蒙脫石只能從干操狀態到含水狀態膨脹是有限度的。衡量膨潤土的造漿性能的主要指標之一是造漿率,即單位重量的膨潤土可以配制成具有表觀粘度為15mPa?s的懸浮液體積數(單位為m3/t)。我們在了解了影響膨潤上膨脹性的深層次的原因后,可以人為有效地控制膨潤土礦物的膨脹性能,使之達到好的使用效果。
前面提到膨潤土具有強烈的水化作用,因而能夠形成更細微的片狀結構,呈膠體狀態,大量吸附帶正電荷的電解質,可與帶負電荷的纖維結合,從而使膨潤土留著在纖維上。在助留助濾的同時,膨潤土也起到了造紙填料的作用。
另外膨潤土具有“物美價廉”的特點,可應用于低定量紙的生產,能夠獲得高加填量但不降低成紙強度,尤其是撕裂度。杭州某研究所應用研究表明,改性膨潤土可作為低白度紙和紙板的填料(膨潤土本身白度不高),表現出強烈的吸附性和高度的分散性,高留著率,對成紙強度影響小。有意思的是科學家們至今對這些粘土的命名還有爭議,當然這超出了這篇文章的討論范圍。同時,由于改性膨潤土能吸附細小纖維和其他細小物質,降低了紙廠排放白水的濃度,能夠減小排放污水對水域造成的污染。