膨润土的表面配合作用

表面配合作用 表面配合作用模型主要是用来描述氧化物颗粒表面的专属吸附行为，根据表面配合模式，重金属离子在颗粒表面的吸附作用是一种表面配合反应，反应趋势随溶液pH值或羟基基团浓度的增加而增加。膨润土生产设备有很多种，膨润土雷蒙磨就是其中的一种。因此，表面配合反应主要受溶液酸碱度的影响．

T．A. Davis （1984）通过红外光谱分析表明，硅酸盐中有大量SiO44一、AlO54-基团，在固一液体系中，硅酸盐颗粒表面可以与水形成水合氧化物盖层，表面呈电负性，有利于配合作用的产生，硅酸盐颗粒表面的羟基基团（SiOH）离子反应可表示为：

SiOH→SiO-十H+ （3-2）

SiOH+H+→SiOH2+ （3-3）

若以M代表Cu2+ 、Pb2+ 、Zn2+ 、Cd2+ 等二价离子，则硅酸盐对重金属离子之间可能发生的配合作用可归纳为：

SiOH+M2+→SiOM++H+ （3-4）

或SiO―+M2+→SiOM+ （3-5）

SiOH+MOH+→SiOMOH+H+ （3-6）

或 SiO―+MOH+→SiOMOH（3-7）

SiOH+M2+→SiOM++ H+ （3-8）

或 2SiO―+M2+→（SiO）2M （3-9）

由上式可看出，溶液中H+的浓度直接影响蒙脱石对金属离子的吸附,这也说明了蒙脱石对金属离子的吸附量随着溶液酸度的减小而增加。

Stadler和Schindler（1993）的实验结果表明．pH值为4.5～6.5时，蒙脱石对Cu2+的吸附量急剧增加，直到100%。在pH>6.5时，Cu2+已完全结合到黏土矿物上。随着pH值的增大，吸附量的急剧增加是由于Cu2+与蒙脱石表面―OH相互作用的结果。

≡SOH+Cu2+ +H2O→≡SOCuOH+2H+ （3-10）

式中，≡SOH为黏土矿物的表面反应位，是蒙脱石八面体片表面上的铝氧位（alumtnolsite），而非四面体片上的硅氧位（silanolsite）。

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