膨潤(rùn)土的膨脹性
膨潤(rùn)土的膨脹性
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)系極大，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)。因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果我們主要想利用膨潤(rùn)土礦物的膨脹性，那么我們?cè)诳紤]膨潤(rùn)土礦物的種類時(shí)首先要選擇鈉質(zhì)膨潤(rùn)土礦，其次要考慮蒙脫石含量高的鈉質(zhì)膨潤(rùn)土。在機(jī)械鑄造和鐵礦球團(tuán)工作中，對(duì)膨脹性要求較高。大量的鈣質(zhì)膨潤(rùn)土質(zhì)，達(dá)不到使用要求，因此在使用前需要對(duì)鈣質(zhì)膨潤(rùn)土進(jìn)行改性處理。
鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的分散程度較鈣質(zhì)膨潤(rùn)土高，鈉質(zhì)膨潤(rùn)土的吸水率高、膨脹倍數(shù)大。鈉質(zhì)膨潤(rùn)土和鈣質(zhì)膨潤(rùn)上吸水膨脹產(chǎn)生不同結(jié)果的原因是:
1、陽(yáng)離子可以將膨潤(rùn)土顆粒聯(lián)結(jié)在起，制約了膨潤(rùn)土顆粒的分散。多價(jià)離子比一價(jià)離子電荷密度大，顆粒之間產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電引力，使膨潤(rùn)土顆粒聯(lián)結(jié)的能力強(qiáng)，因此鈣質(zhì)膨潤(rùn)土的分散能力比鈉質(zhì)膨潤(rùn)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(lái)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(yáng)離子形成雙電層。雙電層的厚度與反離子價(jià)數(shù)的兩次方成反比，即陽(yáng)離子價(jià)高，水化膜薄，膨脹倍數(shù)低;而陽(yáng)離子價(jià)效低，水化膜厚，膨脹倍數(shù)高。
3、鈉質(zhì)膨潤(rùn)土晶層吸附水的厚度是三層，鈣質(zhì)膨潤(rùn)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(rùn)土晶層之間可以產(chǎn)生較大的晶層間距，而鈣質(zhì)膨潤(rùn)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(rùn)土晶層間產(chǎn)生的距離明顯比鈉質(zhì)膨潤(rùn)土小，表現(xiàn)在鈣質(zhì)膨潤(rùn)土比鈉質(zhì)膨潤(rùn)土難于在水中分散、膨脹倍數(shù)低。實(shí)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?cè)诹私饬擞绊懪驖?rùn)上膨脹性的深層次的原因后，可以人為有效地控制膨潤(rùn)土礦物的膨脹性能，使之達(dá)到比較好的使用效果。
