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。

膨润土中的钙基和钠基的区分方法

钙基膨润土属于天然矿粉,英文称为bentonite，膨润土经碱性处理后成为钠基膨润土，简答的分辩方法为在纯净水或自来水中加入9%~16%的膨润土搅拌1~6h，有一定粘度看起来很稠的为钠基膨润土，基本无粘度的为钙基膨润土，这是因为膨润土遇到碱后期到化学反应刺激它的粘性增大，让膨润土达到理想的粘性效果，以便适应更高的质量要求，比方说钻井泥浆、胶水粘合剂、沉箱和打桩施工等等。 下面我们来学习一下简单的目测鉴别方法： 用手取一部分膨润土放在手中我们看到的膨润土大多数都是红、黄、绿、蓝、青、蓝、紫等这些不同颜色的产品，肉眼看到的膨润土是粉末状（一般都是雷蒙磨粉工艺完成的）200目和325目，遇水后粘性明显、具备良好的润滑性、粘结性、增稠性，而钠基膨润土粘性会更大，这是因为膨润土是经过碱性处理的产品，碱的含量越大，膨润土的粘结性和润滑性等多个指标都会有很大的提升。 如果定向钻级的膨润土往往经过简单的碱性处理也很难达到施工要求，这里往往会添加部分CMC羧甲基纤维素等产品提高 大粘性获得 的施工标准。这种膨润土产品叫做复合材料泥浆膨润土。