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發布時間：2021-10-11 03:56
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膨潤土也叫斑脫巖，皂土或膨土巖。我國開發使用膨潤土的歷史悠久，原來只是做為一種洗滌劑。(四川仁壽地區數百年前就有露天礦，當地人稱膨潤土為土粉)。真正被廣泛使用卻只有百來年歷史。美國早發現是在懷俄明州的古地層中，呈黃綠色的粘土，加水后能膨脹成糊狀，后來人們就把凡是有這種性質的粘土，統稱為膨潤土。具有粒度細、純度高、白度好、陽離子交換能力強、吸水膨脹性好、懸浮性好、適宜酸堿度范圍廣等優點。其實膨潤土的主要礦物成分是蒙脫石，含量在85-90%，膨潤土的一些性質也都是由蒙脫石所決定的。蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等。可以成致密塊狀，也可為松散的土狀，用手指搓磨時有滑感，小塊體加水后體積脹大數倍至20-30倍，在水中呈懸浮狀，水少時呈糊狀。蒙脫石的性質和它的化學成分和內部結構有關。
膨潤土是一種黏土巖、亦稱蒙脫石黏土巖、常含少量伊利石、高嶺石、埃洛石、綠泥石、沸石、石英、長石、方解石等；一般為白色、淡黃色，因含鐵量變化又呈淺灰、淺綠、粉紅、褐紅、磚紅、灰黑色等；可以成致密塊狀，也可為松散的土狀，用手指搓磨時有滑感，小塊體加水后體積脹大數倍至20-30倍，在水中呈懸浮狀，水少時呈糊狀。具蠟狀、土狀或油脂光澤；膨潤土有的松散如土，也有的致密堅硬。主要化學成分是二氧化硅、三氧化二鋁和水，還含有鐵、鎂、鈣、鈉、鉀等元素，Na2O和CaO含量對膨潤土的物理化學性質和工藝技術性能影響頗大。蒙脫石礦物屬單斜晶系，通常呈土狀塊體，白色，有時帶淺紅、淺綠、淡黃等色。光澤暗淡。硬度1～2，密度2～3g/cm3。按蒙脫石可交換陽離子的種類、含量和層間電荷大小，膨潤土可分為鈉基膨潤土(堿性土)、鈣基膨潤土(堿土性土)、天然漂白土(酸性土或酸性白土)，其中鈣基膨潤土又包括鈣鈉基和鈣鎂基等。膨潤土具有強的吸濕性和膨脹性，可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達數倍至30倍；在水介質中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性；有較強的陽離子交換能力；對各種氣體、液體、有機物質有一定的吸附能力，大吸附量可達5倍于自身的重量；它與水、泥或細沙的摻和物具有可塑性和黏結性；具有表面活性的酸性漂白土（活性白土、天然漂白土-酸性白土）能吸附有色離子。
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。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。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。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。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。它是將粒徑為40－200目有機膨潤土與有機廢水混合，其固－液質量比為1∶500－1∶5000，然后流入一個微波反應器中，施加200－5000W的微波功率輻照10s－30min進行脫色與凈化處理，再進行固－液兩相分離，廢水得到凈化處理后排放。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。使用微波輻照處理，不需攪拌，可簡化操作工藝，擴大有機膨潤土的應用前景。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。
