膨潤土的吸水膨脹性

膨潤土具有優良的物理化學性質，包括吸水性、溶脹性、黏結性、吸附性、催化活性、觸變性、懸浮性、可塑性、潤滑性和陽離子交換性等，因此，膨潤土是一種應用極其廣泛的非金屬礦物。膨潤土生產設備有很多種，膨潤土雷蒙磨就是其中的一種。近幾十年來，膨潤土在環境、食品、醫藥、農業、漁業等行業的使用范圍逐年擴大，所以研究膨潤土的物理化學性質對進一步開發利用膨潤土資源將具有極其重要的理論指導意義。

吸水膨脹性

膨潤土具有吸濕性，能吸附8-15倍于自己體積的水量。吸水后能膨脹，膨脹倍數是自身原體積的30余倍。

膨潤土的主要成分蒙脫石為2:1層狀硅酸鹽。其中的Al3+-和Si4+ 可被Mg2+、Ca2+或Fe2+置換，可交換的陽離子骨架有剩余負電荷，加上蒙脫石晶層間結合力較弱，可吸附陽離子和極性水分子，根據陽離子種類及相對濕度，層間能吸附一層或兩層水分子。另外，在蒙脫石晶胞表面也吸附了一定量的水分子。因此，晶層間的這種晶格沿a軸、strong軸方向延伸，順 c軸方向重疊，c軸長度不固定。王鴻禧（1980）指出，無水時c0為0.96nm，隨著層間吸附不同的水化陽離子，產生不同的c軸長度。在充分水化環境中，層間距可增大，單個蒙脫石晶胞含兩個H2O分子時，c軸長1.24nm；含4個H2O時，c軸長1.54nm；水化程度較高階段，c軸長達1. 84-2. 14nm。故蒙脫石吸水后體積可增大10-30倍，鈉基蒙脫石比鈣基蒙脫石吸水性強。由此可見，引起蒙脫石膨脹的動力是交換性陽離子和晶層底面的水化能。

蒙脫石的吸水作用有一定限度，所吸的水分子層（即水化膜）達到一定厚度并分布均勻時，吸水量達到平衡，若此平衡被破壞即失水后，吸水膨脹性能又得以恢復。

鈉基蒙脫石與鈣基蒙脫石相比，鈉基蒙脫石在水中分散程度高，其特點是吸水速率慢，但吸水延續的時間長，總吸水量大，而且Na+的半徑小，它在蒙脫石單位晶層底面占據的面積小，晶體吸水膨脹倍數就高，可達到30倍。鈣基蒙脫石吸水速率快．2h即達到飽和，吸水量少。鈉基蒙脫石的吸水量和膨脹倍數是鈣基蒙脫石的2-3倍。

蒙脫石的濕脹和干縮（包括少量結構水的逸出）在一定條件下是可逆的。但到層間水完全失掉后再吸水就比較困難。在高溫干燥后，則完全失去重新水化的能力。鈣基蒙脫石失去水化能力的溫度是300-390℃，鈉基蒙脫石失去水化能力的溫度是390―490℃。

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