膨潤土的置換作用

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

置換作用非離子型有機(jī)化合物，如醇類，與蒙脫石反應(yīng)時(shí)，可置換蒙脫石中可交換陽離子的配位水，形成蒙脫石-醇類配合物。

R.H.Dowby和M.M.Mortland（1967）采用紅外光譜分析研究了蒙脫石與乙醇的反應(yīng)，表明乙醇可以取代Ca2+、Cu2+和Al3+等可交換陽離子前列水化殼中的水成為這些陽離子的配位殼。膨潤土加工設(shè)備有很多種，比如膨潤土磨粉機(jī)，膨潤土粉碎機(jī)等。由“一般需要加熱至600K才能脫去蒙脫石可交換陽離子的配位水”可見，乙醇對蒙脫石中可交換陽離子配位水的置換作用可能緣于它對水的強(qiáng)吸附力。

隨后，多人發(fā)現(xiàn)二元醇與一元醇具有類似作用，其區(qū)別在于蒙脫石-醇配合物的層間距d（001）隨碳原子的個(gè)數(shù)增加而增大。據(jù)報(bào)道，每增加一個(gè)碳原子，d（001）增加值分別為0.248nm、0.192nm和0.157nm,這與醇分子在層間是以單層或雙層、平行或斜交，抑或Zag-Zig型正交于蒙脫石表面相關(guān)。

Tsutomu Sato等（1992）通過XRD結(jié)果對蒙脫石-醇配合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，認(rèn)為醇-蒙脫石的層間距與層電荷、層間醇分子的排列層數(shù)和方式有關(guān)，銨-蒙脫石與甲醇和乙醇形成雙層配合物[d（001）為1.7nm],其它脂肪醇的烷基鏈平行于蒙脫石層形成單層配合物[d（001）為1.35～1.40nm]。而丙三醇、乙二醇引起蒙脫石層間距的變化則受蒙脫石結(jié)構(gòu)中的四面體和（或）八面體產(chǎn)生的層電荷所制約。

由紅外光譜分析結(jié)果，一般認(rèn)為蒙脫石-醇配合物中存在粒子間醇分子（外表面吸附）氫鍵、層間醇分子間的氫鍵、醇分子與蒙脫石層間陽離子的偶極-陽離子鍵，并有與表面氧形成氫鍵的傾向，說明蒙脫石與醇類有機(jī)物的反應(yīng)復(fù)雜。

C.Breen等（1993）研究了再18～105℃之間，不同質(zhì)量和不同粒級(jí)的鋁基蒙脫石、Cr3+-蒙脫石和鐵基蒙脫石對甲醇、異丙醇和異戊醇的吸附作用，發(fā)現(xiàn)不同蒙脫石對醇類有機(jī)物的吸附率與樣品粒度和層間陽離子種類有關(guān)，吸附率依次為：甲醇≥異丙醇＞異戊醇，F(xiàn)e3+-蒙脫石＜Cr3+-蒙脫石＜Al3+-蒙脫石，而與反應(yīng)溫度無相關(guān)性。