吸附是所有固体物质存在的自然现象。我们将某些分子聚集在膨润土表面的现象,称为膨润土的吸附作用。这种吸附作用在工业上得到了广泛应用。钠质膨润土和钙质膨润上吸水膨胀产生不同结果的原因是:1)阳离子可以将膨润土颗粒联结在起,制约了膨润土颗粒的分散。如钻井泥浆经常利用膨润土矿物的吸附特性来调整不同使用目的的泥浆参数,如添加降滤失剂,就是通过高分子聚合物一端吸附在膨润土颗粒表面,另一端溶
膨润土原料
吸附是所有固体物质存在的自然现象。我们将某些分子聚集在膨润土表面的现象,称为膨润土的吸附作用。这种吸附作用在工业上得到了广泛应用。钠质膨润土和钙质膨润上吸水膨胀产生不同结果的原因是:1)阳离子可以将膨润土颗粒联结在起,制约了膨润土颗粒的分散。如钻井泥浆经常利用膨润土矿物的吸附特性来调整不同使用目的的泥浆参数,如添加降滤失剂,就是通过高分子聚合物一端吸附在膨润土颗粒表面,另一端溶于水使膨润土颗粒和水分子之间产生了一种间接的联系。形成了一种桥联作用,减少了泥浆中的自由水,改变了泥浆的性能参数,达到降低滤失率的目的。
有机膨润土的应用领域及特性
有机膨润土属于有机无机杂化材料,同时具有有机物和无机物的某些特性,用途十分广泛,在染料脱色、颜料防沉、有机物废水处理、农业药吸附、复合材料、防渗、医类药缓释、油墨、乳胶漆、涂料以及催化等领域应用研究活跃。
油漆油墨
在油漆油墨中加入有机膨润土,可增加液态有机系统的粘稠性,改变其流动性。在高速印刷油墨加入有机膨润土,可增大粘度,印刷效果好,干燥快。有机膨润土还可用于某些墨水中,由于固体悬浮在有机液态系统中,可控制向多孔基地的渗透,改变渗透性和均匀性,字迹清晰不至模糊。其中化学控制法是目前为常用和比较有效的树脂控制方法,它是利用一些树脂控制剂使树脂附着在纤维表面或稳定地分散在浆料系统中,从而避免树脂在设备表面的沉积。在油漆方面,加入有机膨润土后可明显改善其悬浮性、流动性、耐腐蚀性以及干燥性等。其添加在颜料油漆中,具有防沉、耐腐蚀等优良性能。
石油钻井
石油钻井是有机膨润土应用为广泛的行业,有机膨润可明显提高泥浆的稳定性,使泥浆具有良好的流变性、润滑性和耐腐蚀性。
污水处理
有机膨润土具有良好的吸附性能,被广泛用于污水、废水的净化处理,可有效吸附废水中的有机物质。处理废水步骤如下:将有机膨润土按照一定比例加入到需要处理的有机废水中,搅拌(或者使用微波辐照)静置沉淀,固液分离,检测达到排放标后排放。
阳离子交换性 在蒙脱石晶层中的阳离子具有可交换性能,在一定的物理—化学条件下,不仅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交换,而且H+、多核金属阳离子(如羟基铝十三聚体)、有机阳离子(如二加基双十八烷基氯化铵)也可交换晶层间的阳离子。阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性,利用这一特性,进行膨润土的改型,由钙基膨润土改型为钠基膨润土;制取活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。膨润土由于在水相中能形成分散良好的悬浮液,因而可以用作一些助剂在水相中的稳定剂。
测定膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子,是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据。阳离子交换容量是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等阳离子总量,单位为mmol/100g土。阳离子交换容量的英文名称为Cation Exchange Capacity,简称为CEC。在不同的表面活性剂用量和种类下,表现出的结果也各不相同,在相同的有机碳含量下,可能会表现出相似的分配系数。膨润土的CEC值愈大表示其带负电量愈大,其水化、膨胀和分散能力愈强;反之,其水化、膨胀和分散能力愈差。
微波干法制备有机膨润土
对一些要求高的场合,可用水洗涤以除去没有交换的多余反应物及反应产生的盐类,然后烘干、粉碎制备高质量的有机膨润土。与现有的技术相比,本发明优点是反应可在30~200秒内完成、乙醇溶剂的需要量只为传统工艺的5~10%,产量超过传统工艺水平;与现有的干法技术相比,产量大为提高。有人采用磁性膨润土、烧结膨润土颗粒、膨润土织物等方法进行了研究,但都没有很好地解决问题。
(作者: 来源:)