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膨潤土吸附可以分為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附三種類型。
l)物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間分子間引力產(chǎn)生的,即我們常說的范德華力產(chǎn)生的。物理吸附是一種可逆的吸附過程,吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動態(tài)平衡。產(chǎn)生物理吸附的主要原因是膨潤土表面分子其有表面能。由于膨潤土在水中高度分散,物理吸附現(xiàn)象十分明顯。
2)化學(xué)吸附?;瘜W(xué)吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力而產(chǎn)生的,化學(xué)吸附作用一般不可逆。在鉆井泥漿中應(yīng)用化學(xué)處理劑就是化學(xué)吸附作用的典型例子,如鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽加入到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體的邊緣上發(fā)生整合吸附。這種化學(xué)吸附作用明顯比物理吸附作用要穩(wěn)定。因此用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有較高的抗溫能力,可作為地?zé)岷统罹目垢邷啬酀{體系。
3)離子交換吸附。膨潤土礦物晶體一般帶負(fù)電荷,因此在膨潤土顆粒表面要吸附等當(dāng)量的相反電荷的陽離子。吸附的陽離子可以和溶液中的陽離子發(fā)生交換作用,這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點(diǎn)是:同號離子相互交換,等電量相互交換。離子交換吸附的反應(yīng)是可逆的,吸附和脫附的速度受離子濃度的影響,這種影響符合質(zhì)量作用定律。
膨潤土的組成
1898年美國地質(zhì)學(xué)者Knighl在美國懷俄明州落基山河附近發(fā)現(xiàn)了一種綠黃色吸水膨脹的粘土物質(zhì),由于產(chǎn)地為:“ Fort Beton ”,因而取名膨潤土(Betonite)。膨潤土也叫斑脫巖或膨土巖,膨潤土的主要礦物功效成分是蒙脫石,高品位的含量在85-90%,膨潤土的一些性質(zhì)也都是由蒙脫石所決定的。
蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等??梢猿芍旅軌K狀,也可為松散的土狀,用手指搓磨時(shí)有滑感,小塊體加水后體積脹大,在水中呈懸浮狀,水少時(shí)呈糊狀。蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能,可用于除去石油的毒、和煤油的凈化、廢水處理。
由于膨潤土的特殊性能,對于治理荒漠化地區(qū)有著不可或缺的作用。我國有851個縣在不同程度上的存在荒漠化土地,要想將沙土改造成為耕地,就需要利用到膨潤土,由此可以看出膨潤土的應(yīng)用前景還是非常廣闊的。
膨潤土的顆粒一般小于0.002mm,遇水后可以膨脹10到30倍,在沙土中稍加一點(diǎn)膨潤土,就可以防止水流失。根據(jù)膨潤土不透水的特點(diǎn),可以用來做防水材料,尤其是沙區(qū),在表層沙的下面鋪一薄層膨潤土,就可以建儲水塘、池、庫、渠等水利設(shè)施。
還有一些地區(qū)開發(fā)沙地水稻,為了防止漏水,在稻田下邊10至20公分處鋪一層塑料,用來防水透失。但是,遇有地下植物生長,塑料被破壞,容易滲水。在面臨這種情況時(shí)只要在鋪塑料處上鋪上一薄層膨潤土就可以避免水滲透流失,對于植物的生長更加的有利。
雖然我國的膨潤土產(chǎn)量和儲量都非常多,但是開發(fā)膨潤土礦不能盲目的開采,和其它的礦種一樣,也要做地質(zhì)工作采樣化驗(yàn),準(zhǔn)確探準(zhǔn)確實(shí)是膨潤土礦,有的地方只憑肉眼鑒定,結(jié)果出現(xiàn)把一般粘土當(dāng)做膨潤土利用的麻煩,這樣不僅浪費(fèi)了大量的人力資源,也對于膨潤土的品質(zhì)有著非常大的影響。通過地質(zhì)工作可以圈定礦體范圍,計(jì)算地質(zhì)儲量,給開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。