膨潤(rùn)土遇水就膨脹,這種自然現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是膨潤(rùn)土礦物晶層間距加大,水分子進(jìn)入了礦物的晶層,另外引起膨潤(rùn)土膨脹的原因還有膨潤(rùn)土礦物的陽(yáng)離子交換作用。膨脹性與膨潤(rùn)土的屬性和蒙脫石含量關(guān)系,鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的膨脹性明顯比鈣質(zhì)膨潤(rùn)土要強(qiáng),另外純度較高、蒙脫石含量高的膨潤(rùn)土的膨脹性要強(qiáng)。
層間陽(yáng)離子為Na+時(shí)稱鈉基膨潤(rùn)土;層間陽(yáng)離子為Ca2+時(shí)稱鈣基膨潤(rùn)土;層間陽(yáng)離子為H+時(shí)稱氫基膨潤(rùn)土(活性白土、天然漂白土-酸性白土);層間陽(yáng)離子為有機(jī)陽(yáng)離子時(shí)稱有機(jī)膨潤(rùn)土。
膨潤(rùn)土礦是一種多種用途的礦產(chǎn),其質(zhì)量和應(yīng)用領(lǐng)域主要取決于其中蒙脫石含量和屬性類型及其晶體化學(xué)特性。因而,其開(kāi)發(fā)利用因礦而異,因作用而異。如生產(chǎn)活性白土,鈣基轉(zhuǎn)鈉基,供石油鉆探用的鉆井注漿,代替淀粉用于紡紗、印染的漿料,建材上用內(nèi)外墻涂料,制備有機(jī)膨潤(rùn)土,用膨潤(rùn)土合成4A沸石、生產(chǎn)白炭黑等等。
有機(jī)膨潤(rùn)土是指用有機(jī)銨陽(yáng)離子置換蒙脫石中的可交換陽(yáng)離子,使其覆蓋于蒙脫石的表面,堵塞了水的吸附中心,使其失去吸水的作用,變成疏水親油的有機(jī)膨潤(rùn)土絡(luò)合物。
高黏度有機(jī)膨潤(rùn)土:在適用溶劑中需要高速剪切分散和添加酵類活化劑等分散劑形成高黏度凝膠的有機(jī)膨潤(rùn)土;
易分散有機(jī)膨潤(rùn)土:在適用溶劑中無(wú)需高速剪切分散但需添加少量醇類活化劑等分散劑可形成觸變膠體的有機(jī)膨潤(rùn)土;
自活化有機(jī)膨潤(rùn)土:在適用溶劑中無(wú)需高速剪切分散和添加醇類活化劑等分散劑可形成均勻分散體的有機(jī)膨潤(rùn)土。
膨潤(rùn)土源自于美國(guó)懷俄明州黏土產(chǎn)地的地名,同時(shí)也叫做“斑脫巖”或者“膨土巖”。膨潤(rùn)土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產(chǎn),蒙脫石結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成的2:1型晶體結(jié)構(gòu)。由于蒙脫石晶胞形成的層狀結(jié)構(gòu)存在某些陽(yáng)離子,如鈣、鎂、鈉、鉀等,且這些陽(yáng)離子與蒙脫石晶胞的作用很不牢固,易被其他陽(yáng)離子交換,具有較好的離子交換性。膨潤(rùn)土由于具有良好的物理化學(xué)性能,素有“黏土”之稱,可做黏結(jié)劑、懸浮劑、觸變劑、穩(wěn)定劑、凈化脫色劑、充填料、飼料、催化劑等,廣泛用于冶金、石油、鑄造、食品、化工、環(huán)保及其他工業(yè)部門(mén)。