时间：2014-05-21 10:06:33
作者：世邦机器
与无机阳离子的反应
（1）交换反应蒙脱石是单位晶胞由两层Si―O四面体片和一层Al―O八面体片形成的2:1型层状黏土矿物。其化学组成变化比较复杂，尤其是Si―O四面体的Si可被Al3+代替，Al―O八面体中的Al3+可被Mg2+、Fe2+、Zn2+、Li+等代替，造成层间正电荷亏损，形成层电荷。
管俊芳等（2002）将层电荷产生的原因分为三种，如下所述。
由于不等价的类质同象代替，使得蒙脱石结构层具有负电荷（每单位晶胞―0.6～―0.2）。
因颗粒表面有未中和的酸基（SiO32-、HSiO3―）或碱基[Al（OH）2+、Al（OH）2+、A13+]而带电，电性视颗粒表面未中和的酸基或碱基而定。
因蒙脱石的结构单元层边缘上出现的破键而带电．其电性由介质的pH值而定。
为维持这些电荷平衡，蒙脱石颗粒势必吸附周围的阳离子．产生表面交换吸附。由于所吸附的阳离子和结构单元层之间的作用力较弱，又可造成层间阳离子的可交换性。在膨润土加工过程中，需要用到很多的膨润土设备。因此，蒙脱石能够从溶液中吸附异号的无机离子，其吸附量取决于中和表面电荷所需的离子量，吸附能力则取决于被吸附离子的作用力场，形成所谓的离子交换。蒙脱石的离子交换容量远大于其它黏土矿物。
对于离子的置换能力，在其它条件相同时，阳离子电价越高，置换能力越强，电价高的离子一旦被吸附于蒙脱石上，就难以被置换。在电价相同时，置换能力随半径增大而增强；电价高的离子一旦被吸附于蒙脱石上，就难以被置换。管俊芳等（2002）据水化后的阳离子与氧离子的结合键能来确定阳离子的置换顺序，得出阳离子的置换顺序。
常见阳离子的置换顺序为：H+>A13十>Ba2+> Sr2+ >Ca2+> Mg2+>NH4+ >K十>Na+> Li+。
常见阴离子的置换顺序为：OH->CO32- >I- >Br- >Cl->NO3- >SO42一。
顺序中的离子吸附能力从左至右依次递减，颗粒早先吸附了左边的离子，用右边的离子很难去置换。
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试验证明，有机改性的工艺参数（如有机改性剂的种类、有机改性剂的用量、改性时间、改性温度）对有机蒙脱石的性能及结构均有不同程度的影响，通过对试验数据的分析，确定了理想改性剂及工艺条件。
膨润土与不同链长的有机伯胺盐酸盐进行反应时, 膨润土的层间距随着烷基胺碳链长度的增加而增大。
其中，环氧树脂／黏土纳米复合材料的冲击强度提高了34%，拉伸强度没有下降，热变形温度（HDT）由79.4℃提高到89.2℃；不饱和聚酯/黏土纳米复合材料的冲击强度提高了220%，拉伸强度提高了12%，热变形温度（HDT）由76.3 ℃提高到86.1℃。
阳离子的相对浓度 当Na+ 和$Ca2+的当量浓度相等时，平衡逆向移动，即以Ca2+的吸附为主，此时膨润土显示钙土的性质，但当Na+当量浓度高于Ca2+时，平衡正向移动，钙土中的Ca2+被溶液中Na+所置换而生成钠基膨润土。
因为膨润土中所含有的多种矿物元素是动物体内新陈代谢过程和骨骼建造所不可缺少的。
苏玉红等（2003）选用常见的阴离子表面活性剂（十二烷基硫酸钠，SDS）与长碳链阳离子表面活性剂（十二烷基三甲基溴化铵， DTMAB；十六烷基氯化吡啶，CPC）混合改性膨润土，制备了一系列阴-阳离子有机膨润土，用于处理单一溶质和双溶质求溶液中不同极性的有机物苯及苯酚，探讨其吸附作用及机理。
