层间阳离子对蒙脱石结构与水化膨胀性能的影响.pdf

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1、第34卷第l期非金属矿、，o1．34No．12011年1月Non—MetallicMinesJanuary，2011层间阳离子对蒙脱石结构与水化膨胀性能的影响孙红娟彭同江陈彦翠(西南科技大学矿物材料及应用研究所，四川绵阳621010)摘要采用系列无机阳离子对提纯后的蒙脱石进行改型实验，在相同实验条件下制备出Li、Na、K、Mg、Ca、Ba等一系列蒙脱石样品。对样品进行了x射线衍射、紫外一可见吸收光谱分析及膨胀容的测试，讨论了层间阳离子电情、半径对蒙脱石层间水分子层数、层间距和水化膨胀分散性的影响。结果表明蒙脱石层间为2价阳离子时，其水分子层数为两层；层间为1价阳离子时，其水分子层数为I层；蒙

2、脱石的水化膨胀与分散性能层间阳离子为1价时优于蒙脱石层间为2价的。蒙脱石层间距与阳离子的价态与半径均有关系。关键词蒙脱石层间阳离子改型水化膨胀性中图分类号：TB332；TD985文献标识码：AInfluenceofInterlayerCationsonStructureandHydrO—expansiVePropertyofMontmorilloniteSunHongjuan。PengTongjiangChenYancui(InstituteofMineralMaterials&Application，SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mia

3、nyang，Sichuan621010)AbstractUnderthesameexperimentalconditions，aseriesofinorganiccations(Li，Na，K，Mg，Ca，Ba)modifiedmontmorillonitewerepreparedafterthemontmorillonitewasputtied．ThroughXRD，UV-Visspec~aandthemeasurementsofexpansivecapacity,theinfluencesofelectricchargeandradiusofinterlayercationswithin

4、theinterlaminationofmontmorilloniteonthelayernumberofwatermolecules，theinterlayerspacingandthedispersityofhydrationwereinvestigated．Theresultsshowedthelayernumberofwatermoleculeswere1inthecaseofmonovalentcationsexistedintheinterlayerofmontmorillonite，whilethelayernumberofwatermoleculeswere2inthecas

5、eofdivalentcationsexistedintheinterlayerofmontmorillonite．Theresultalsoindicatedthattheinterlayerspacingofmontmorillonitewasrelatedtovalenceconditionsandradiusofthecations．Keywordsmontmorilloniteinterlayercationsmodifyhydro—expansiveproperty由于蒙脱石为2：1型层状硅酸盐结构，结构赖于可交换金属离子的水合能力和数量。马毅杰[8-91层有负电荷，故在自然状态

6、下需要在层问填充水化先后讨论了钠、钙离子对蒙脱石脱水、吸水及胶体稳阳离子来达到电中性。层间水化阳离子主要靠静电定性的影响。作用占位在蒙脱石层间，且具有可交换性，即能与溶本实验通过阳离子交换法在相同的条件下制备液中的其它阳离子进行交换。层间水化阳离子的种系列不同层间阳离子改型蒙脱石，通过XRD、膨胀容类对蒙脱石的层间距、比表面积、吸附性、膨胀性、分的测试及紫外可见吸收光谱测试对改型后的样品进散性及晶体稳定性等具有影响[1-51~国内外学者对行分析表征，讨论了蒙脱石层间阳离子半径及价态与于蒙脱石层间阳离子的交换性，已作了大量的研究。水分子层数及蒙脱石层间距的关系以及对蒙脱石水林祖镶等[6研究了蒙

7、脱石的吸附水和层间水的脱去化膨胀分散性的影响。随层间阳离子种类的不同而表现为单一或两阶段脱1实验部分水过程，层问阳离子的电价对蒙脱石电导率的影响1．1主要材料与试剂蒙脱石原料是取自四川三远大于离子半径的影响。祝洪杰[1在等同条件下制台富顺小梁包膨润土矿山的样品，经提纯后进行化备了一系列不同交换阳离子的蒙脱石样品，并通过学成分分析，所获晶体化学式为：(Ca0丝0l(0晒Mgo脚XRD和比表面分析了可交换离子体积