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。

膨润土在搅拌使用时的注意事项

首先泥浆膨润土是一种含水的具备粘性的矿土，具有强的吸水性和吸潮性，吸水到一定程度可达到膨胀的状态，主要含量是蒙脱石，另外附带有镁、铁、锌、稀、钙很多种矿物质，具备多样化物理性能并且用途广泛，矿区附近的人们称为“多用土”和“ 粘土”等称谓。 膨润土的性状： 在水介质中能吸收水份后饱和状态下迅速膨胀，融化成胶状和液体状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性；有较强的阳离子交换能力；对各种气味、水介质、有机物质有一定的吸附能力，钠基膨润土吸附量可达10倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；可变性快，在加之有膨润性所以应用比较广泛。 钻井泥浆膨润土搅拌注意事项： （1）膨润土在存放的时候注意防水、防潮、防爆晒。存放的时候不要直接与地面接触，免得因地面潮湿而使其变质。 （2）在搅拌使用的膨润土时候，搅拌的泥浆膨润土要在当天用完，不要隔天使用。 （3）泥浆池中的膨润土泥浆在用循环泵半小时以上搅拌之后存放时候应该有人看护，做好隔离护栏，以免有人掉入泥浆池误用而导致严重后果。 （4）搅拌好的钻井液用膨润土应尽量避免高温暴晒，避免铁、砂石掉入泥浆池中，也禁止机器机械等重物来回碾压，以免造成损坏而不能使用。