膨潤土的層間配合作用和水解反應(yīng)

時(shí)間：2014-05-21 10:06:33

作者：世邦機(jī)器

層間配合作用由于黏土礦物層與層之間是由分子引力相聯(lián)結(jié)，重金屬離子可以進(jìn)入層間與SiO―發(fā)生配合作用。

Dubbin等（1994，1995）曾討論了不同濃度CrC13（200 ～2400mol/L）溶液中Cr3+與蒙脫石的配合作用，考察了Cr3+在蒙脫石層間的存在狀態(tài)。X射線衍射參數(shù)和紅外光譜特征表明，Cr3+在蒙脫石層間是與硅酸基團(tuán)中的氧形成了層內(nèi)球狀聚合物。這是由于硅酸基團(tuán)中氧屬于軟酸，而Cr3+屬于軟堿，因而兩者可形成牢固的配合物。膨潤土生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，對膨潤土生產(chǎn)線上的要求也是比較高的。A．Drliaca（1991）則認(rèn)為，溶液中的Cr3+與―OH形成層內(nèi)球形聚合物，最終以Cr―O―Si形式滯留在層內(nèi)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，在溶液中Cr周圍的配位體是―OH，而不是H2O，這種Cr―OH配合物具有催化作用，一旦前列個(gè)Cr―OH配合物被嵌入層內(nèi)之后，以后的Cr―OH就很容易地進(jìn)入層內(nèi)。

水解反應(yīng) 某些無機(jī)陽離子進(jìn)入蒙脫石層間，會發(fā)生水解反應(yīng)。水解反應(yīng)中放出的H+對蒙脫石的羥基具有破壞作用，進(jìn)而改變無機(jī)改性蒙脫石（膨潤土）的物化性能。

吳平霄等（2001）采用X射線衍射分析、紅外光譜分析和差熱（ DTA）分析與熱重（TG）分析等手段研究了蒙脫石等高表面活性礦物對Zn2+的吸附。研究發(fā)現(xiàn)，Zn2+被吸附后在蒙脫層間域中會大量水解，水解以下列方式進(jìn)行：

[ Zn（ H2O）p]2++ H2O→[Zn（OH）（ H2O）p一1]++H3O+（ 3-11）

由蒙脫石原礦及吸附鋅后的X射線衍射圖可知，蒙脫石的d（001）從原礦的1.5442nm提高到吸附鋅后的1。5773nm，另外，增加了許多新的譜線，這可能與吸附鋅的大量水解而形成新的物相有關(guān)。