膨潤土的膨脹性
膨潤土的膨脹性
膨潤土遇水就膨脹,這種自然現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是膨潤土礦物晶層間距加大,水分子進(jìn)入了礦物的晶層,另外引起膨潤土膨脹的原因還有膨潤土礦物的陽離子交換作用。膨脹性與膨潤土的屬性和蒙脫石含量關(guān)系極大,鈉質(zhì)膨潤土的膨脹性明顯比鈣質(zhì)膨潤土要強,另外純度較高、蒙脫石含量高的膨潤土的膨脹性要強。因此,在實際應(yīng)用時,如果我們主要想利用膨潤土礦物的膨脹性,那么我們在考慮膨潤土礦物的種類時首先要選擇鈉質(zhì)膨潤土礦,其次要考慮蒙脫石含量高的鈉質(zhì)膨潤土。在機械鑄造和鐵礦球團(tuán)工作中,對膨脹性要求較高。大量的鈣質(zhì)膨潤土質(zhì),達(dá)不到使用要求,因此在使用前需要對鈣質(zhì)膨潤土進(jìn)行改性處理。
鈉質(zhì)膨潤土的分散程度較鈣質(zhì)膨潤土高,鈉質(zhì)膨潤土的吸水率高、膨脹倍數(shù)大。鈉質(zhì)膨潤土和鈣質(zhì)膨潤上吸水膨脹產(chǎn)生不同結(jié)果的原因是:
1、陽離子可以將膨潤土顆粒聯(lián)結(jié)在起,制約了膨潤土顆粒的分散。多價離子比一價離子電荷密度大,顆粒之間產(chǎn)生較強的靜電引力,使膨潤土顆粒聯(lián)結(jié)的能力強,因此鈣質(zhì)膨潤土的分散能力比鈉質(zhì)膨潤土要弱。
2、蒙脫石晶格置換產(chǎn)生的負(fù)電荷要吸附電性相反的離子來平衡溶液的電性。這些電性相反的離子是以水化離子形式存在于溶液當(dāng)中,帶負(fù)電荷的蒙脫石顆粒吸附水化陽離子形成雙電層。雙電層的厚度與反離子價數(shù)的兩次方成反比,即陽離子價高,水化膜薄,膨脹倍數(shù)低;而陽離子價效低,水化膜厚,膨脹倍數(shù)高。
3、鈉質(zhì)膨潤土晶層吸附水的厚度是三層,鈣質(zhì)膨潤土晶層吸附水的厚度是四層。在極性水分子的作用下,由于靜電引力較小,鈉質(zhì)膨潤土晶層之間可以產(chǎn)生較大的晶層間距,而鈣質(zhì)膨潤土由于晶層間的樸電引力較大,極性水分子不易進(jìn)入晶層之間,因此,鈣質(zhì)膨潤土晶層間產(chǎn)生的距離明顯比鈉質(zhì)膨潤土小,表現(xiàn)在鈣質(zhì)膨潤土比鈉質(zhì)膨潤土難于在水中分散、膨脹倍數(shù)低。實質(zhì)上,蒙脫石的膨脹性受其化學(xué)成分控制,含鈉離子多的蒙脫石可以待續(xù)不斷地膨脹,直至成為一種凝膠狀態(tài)。含鈣離子多的蒙脫石只能從干操狀態(tài)到含水狀態(tài)膨脹是有限度的。我們在了解了影響膨潤上膨脹性的深層次的原因后,可以人為有效地控制膨潤土礦物的膨脹性能,使之達(dá)到比較好的使用效果。