鑄造用膨潤土的作用標準生產車間「東州力奧」

膨潤土吸附可以分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三種類型。

l）物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質之間分子間引力產生的，即我們常說的范德華力產生的。抗鹽膨潤土能在鹽堿環境下保持泥漿切力，在泥漿中形成穩定的空間網狀結構。物理吸附是一種可逆的吸附過程，吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動態平衡。產生物理吸附的主要原因是膨潤土表面分子其有表面能。由于膨潤土在水中高度分散，物理吸附現象十分明顯。

2）化學吸附。化學吸附是靠吸附劑與吸附質之間的化學鍵力而產生的，化學吸附作用一般不可逆。耐熱性隨土中有機碳鏈的長度的增加分解溫度越高，其凝膠性與土中有機碳鏈的性質（長度、結構、極性）、有機土粒子的大小及溶劑分子的極性等因素有關，當完基鏈為同等長度時，含雙鍵或芳香官能團的完基鏈形成的凝膠強度越高。在鉆井泥漿中應用化學處理劑就是化學吸附作用的典型例子，如鐵鉻木質素磺酸鹽加入到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體的邊緣上發生整合吸附。這種化學吸附作用明顯比物理吸附作用要穩定。因此用鐵鉻木質素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有較高的抗溫能力，可作為地熱和超深井的抗高溫泥漿體系。

3）離子交換吸附。膨潤土礦物晶體一般帶負電荷，因此在膨潤土顆粒表面要吸附等當量的相反電荷的陽離子。吸水性膨潤土能吸附8~15倍于本體積的水量，吸水后體積膨脹，體積能膨脹增大幾倍到十幾倍。吸附的陽離子可以和溶液中的陽離子發生交換作用，這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點是：同號離子相互交換，等電量相互交換。離子交換吸附的反應是可逆的，吸附和脫附的速度受離子濃度的影響，這種影響符合質量作用定律。

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。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。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。

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。膨潤土礦石質量的一般工業要求以礦石中蒙脫石含量來衡量：邊界品位：≥40%。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。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。

助懸劑、混懸劑:膨潤土具有較好的生物利用度,制成混懸劑給藥更容易,特別對兒童和吞咽困難的老人來說,給服藥帶來了方便。思密達于1989年進入中國市場,療銷確切,適應證廣,無明顯的毒副做用,特別適于兒童服用,年銷售額達3億元。膨潤土就是混懸劑中性能優良的助懸劑,膨潤土在水中帶負電荷,吸收大量水形成高粘度的糊狀物,能阻止微粒聚集,而且具有觸變性、潤滑性.此外,還有配伍禁忌少,不需加防腐劑的優點。1%的膨潤土作硫糖鋁混懸劑助懸劑,其助懸效果要好于羥***纖維素鈉、羧***淀粉鈉和海藻酸鈉,越搖其流動性越好,不粘壁,再分散性好,沉降慢,絮凝顆粒細膩。2%膨潤土作洗劑的助懸劑,并與同濃度的CMC-Na、海藻酸鈉進行比較,結果表明,其沉降容積比、微粒布朗運動、重分散力、結塊情況、微粒大小等指標均優于后兩者。

復合材料

有機膨潤土還可應用于復合材料領域，尤其對聚合物及其改性。以往是以脫色率和脫色力表征膨潤土的吸附脫色能力，目前趨于以脫色力和比表面積來表征。納米級有機膨潤土可應用在塑料（尼龍、環氧樹脂、聚烯烴等）、橡膠制品的納米改性，可有效改善其耐熱性、強度、耐磨性等。將少量的納米蒙脫土加入到橡膠中，可以明顯提高橡膠的強度、伸長率，甚至完全可替代白炭黑、炭黑等填料，大大降低或消除污染，這將是21世紀橡膠工業的一場革命。

納米級有機膨潤土復合材料不僅減輕了傳統復合材料添加劑的重量，而且使得大大改善了復合材料的硬度、阻燃、阻氣性能。在軌道交通方面，復合彈性結構材料應用于減震方面能夠將硫化天然橡膠的力學性能達到拉伸強度>30MPa。

預計未來幾年，對有機膨潤土需求量將達到30-40萬噸/年，而有機膨潤土將朝著精細化、系列化、功能化等方向不斷發展。相反，在現代化的養殖業中，我們需要尋找一些天然的粘土成分用作添加劑來優化我們的飼料。積極開展有機膨潤土生產技術研究，加快成果產業化轉化，拓展有機膨潤土應用領域，實現有機膨潤土、高附加值綜合利用將是有機膨潤土行業的主要發展方向。