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膨润土对有机物的吸附性

时间:2014-05-16 09:39:20

作者:世邦机器

对有机物的吸附性

蒙脱石中硅氧四面体或铝氧八面体中的Si4+或Al3+被其它低价离予取代的晶格置换引起内部电荷不平衡,形成电负性吸附中心,从而具有吸附阳离子和极性分子的能力,因此,蒙脱石晶层间和晶胞表面能吸附多种有机分子。同时,又由于蒙脱石独特的双八面体结构和层状组合,使其具有较大的比表面积,达456~676m2/g,所以蒙脱石对大分子有机物也具有高度的选择吸附性。

蒙脱石吸附有机物形成有机蒙脱石复合物,在有机溶剂中也具有膨胀和胶凝作用,对有机溶剂具有稠化能力。

蒙脱石对有机物质的吸附形式有交换吸附和物理吸附两种,交换吸附可以是共价键结合,如CH2N2遇H基蒙脱石形成-Si-OCH3;吸附物也可以是离子键结合,如钠基蒙脱石与有机铵盐作用,有机铵阳离子取代Na十形成R-NH3 ―蒙脱石复合物。膨润土生产设备有很多种,膨润土雷蒙磨就是其中的一种。交换吸附作用使蒙脱石晶层间距加大,同时使亲水的蒙脱石变为疏水的有机蒙脱石复合物,钠基蒙脱石比钙基蒙脱石更容易被有机阳离子取代,形成的取代复合物稳定性也更强,广泛用于制作膨润土稠化剂。物理吸附与蒙脱石吸附极性水分子形成水化膜一样,蒙脱石吸附的极性有机分子取代蒙脱石的层间吸附水呈有机溶剂化膜状态,这种有机吸附不改变蒙脱石的阳离子交换性,一般极性有机分子取代极性水分子是可逆的。但较大的极性有机分子由于吸附能较大,它可以取代水,但水无法取代它,所以可以形成一种较稳定的有机蒙脱石复合物而存在。

物理吸附通常在高温或有机溶剂中进行。这种物理吸附能与蒙脱石交换性阳离子的电荷和极性有机分子的偶极矩成正比,与作用距离成反比。与交换吸附情况不同的是,蒙脱石交换性阳离子价数越大,则物理吸附能越大。如对多元醇的吸附量,钙基蒙脱石大于钠基蒙脱石,而且吸附时的温度也高,前者是260-265℃,后者是165-205℃。同价离子,半径小的吸附能力大,如K+< Na+<Ba2+< Ca2+等。

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