膨润土遇水膨胀的物理化学特性

高纯膨润土在多水条件下，膨润土容易遇水膨胀，膨润土晶体结构非常微细，这一特殊的微细晶体结构决定其有许多优良物理化学特性： （1）吸水性：在充分水化环境中，层间距可增大，吸水后体积可增大l0～30倍。 （2）悬浮性：膨润土矿物质颗粒细小(0.2μm 以下)，它的单位晶层之间易分离，水分子易进入晶层与晶层之间，特别是蒙脱石在充分水化后，与水形成一种胶体。另外，由于蒙脱石晶胞都带有相同数目的负电荷，彼此同性相斥。在稀溶液里很难聚集成大颗粒当水混悬液pH>7时，膨胀性更强，助悬效果更好。 （3）触变性：结构中的羟基在静置的介质中会产生氢键，使之成为均匀的胶状物，并且有一定的粘度，当在外界剪切力存在下进行搅拌时，氢键被破坏，粘度减弱，所以膨润土溶液在搅动时，悬浮液表现为流动性很好的溶胶液，停止外加搅动，就会自行排列成具有立体网状结构的凝胶，并不发生沉降分层和有水离析出来，再施加外力搅动时，凝胶又能迅速打破，恢复流动性，这种特性使膨润土在混悬剂方面具有特别重要的意义。 （4）粘结性：膨润土与水混合带来的粘结性来源于多方面，如膨润土亲水、颗粒细小，晶体表面电荷多样化，颗粒不规则，羟基与水形成氢键，由多种聚集形式形成溶胶，使膨润土与水混合具有很大的粘结性。 （5）吸附性：膨润土中Al3+ 被不同离子取代后，引起内部电荷不平衡，形成电性吸附中心，同时又由于蒙脱石独特的双八面体结构和层纹状组合，具有较大的比表面积，所以具有高度的选择吸附性。 （6）离子交换性：从结构上看，膨润土是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体，在晶胞内高价可被低价的阳离子置换，致使单位晶层中的电荷不平衡，膨润土带负电，必然从周围介质中吸附一些可交换的K+ 、Na+ 、ca2+ 、Mg2+ 来平衡电荷， 常见的可交换阳离子是ca2+和Na+ ，因此，根据所含的可交换阳离子的种类和含量。 （7）稳定性：膨润土能耐300℃高温，具有良好的热稳定性，不溶于水，微溶于强酸、强碱，常温下不被氧化或还原，不溶于有机溶剂。具有良好的化学稳定性。 （8）无毒性：膨润土对人、畜、植物无毒害和腐蚀作用，对人体皮肤无刺激，对神经、呼吸系统无影响，可用于医药载体。 因此，膨润土被称为“ 粘土”，国内外将其广泛用于冶金球团、铸造、钻井泥浆、纺织印染、橡胶、造纸、化肥、农药、改良土壤、干燥剂、化妆品、牙膏、水泥、陶瓷工业、纳米材料、无机化工等领域。

膨润土的分类与特点

为了区分膨润土产品的在各个行业的应用，可根据膨润土矿中的阳离子交换种类和比例、层电荷高低以及混层矿物的特点等进行膨润土的品种、质地区分。 （1）质地区分及鉴别，膨润土分类鉴别的依据是膨润土矿中蒙脱石的含量以及阳离子交换特性、及其不同特性。不同地区的膨润土矿产区分的方法有所不同。国内各地非金属矿检测中心，都是根据蒙脱石的碱性系数将膨润土划分为钠土和钙土。膨润土生产厂家对膨润土的属性鉴别也有几种有效的实际方法。 （1）粘性，钙基土粘性小，钠基土里面的碱性系数越高，代表的钠化成本高，粘性越大，一般钙基膨润土都小于任何钠基膨润土。 （2）颜色，钠基膨润土比钙基膨润土白度要好，这是因为钠基膨润土中碱含量高，碱的白度本身大于膨润土添加到膨润土中起到钠化的作用，同时提高了白度，增加了粘稠度。 （3）手感：钠基膨润土的沾手粘性大，而钙基膨润土沾手系数小。 （4）钠基膨润土中有碱对手有腐蚀性，而钙基膨润土没有。 （5）根据八面体中离子置换的类型和数量以及层电荷来源、位置等可将膨润土划分为若干属型。 （6）天然钙基膨润土的价格便宜，而钠基膨润土的价格高，改性有机膨润土价格更高，属于深加工产品。 （7）颜色不同区别用途，红色的一般用于有机肥造粒，白色用于涂料增稠剂，黄色、紫色用于泥浆护壁使用。 （8）一般天然膨润土的使用范围受限制，而钠基膨润土不仅性能好，而且更适用于范围广，膨胀率大适合做防水材料使用，有机改性膨润土适用于触变增稠剂等 领域。