蒙脱石ksf是经过哪方面改性的
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/19 20:04:23
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蒙脱石ksf是经过哪方面改性的
蒙脱石是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的矿物,它们一般为块状或土状.当温度达到100～200℃时,蒙脱石中的水分子会逐渐跑掉.失水后的蒙脱石还可以重新吸收水分子或其他极性分子.
蒙脱石改性有钠化改性、铝改性、有机化改性等等方法.都是利用蒙脱石失水后留下的空隙,让它吸附其它分子或物质以后进行某种性能的改变.
ksf则为关键成功因素分析法的简称,是指用关键成功因素分析法对蒙脱石改性过程控制得到的产品.本身并没有具体的改性内容.
蒙脱石（Montmorillonite）属于单斜晶系的含水层状硅酸盐矿物.其颗粒细小,具有胶体分散特性.蒙脱石属于2∶1型结构单元层的二八面体型,单位晶胞由两片顶角朝里的Si-O四面体中夹一片Al-O或 Mg-O八面体形成一结构层.处于八面体空隙中的三价Al3+、Fe3+、和Cr3+离子常常被低价离子取代如Mg2+代替Al3+,Si4+常常被Al3+代替.由于部分高价阳离子被低价阳离子所取代,使结构层中的氧负电荷过剩.为了保证电荷平衡,水,交换性阳离子如Na+和Ca2+和有机液体可以进入层间结构,故蒙脱石具有阳离子交换能力.层间水分子在100～200℃时逐渐脱水,但并不破坏结构单元层的结构.脱水后的蒙脱石又可重新吸附水分子或其他极性分子进入层间.其化学式可表示为Ex (H2O)4 {(Al2-x ,Mgx)2 [(Si ,Al)4O10] (OH)2}.由于自然界产出的蒙脱石绝大部分为钙基蒙脱石,钙基蒙脱石较钠基蒙脱石性能差,所以常用人工钠化的方法将钙基蒙脱石改型为钠基蒙脱石.
由于蒙脱石存在天然膨润土中,高纯度蒙脱石是由膨润土而得的.蒙脱石的提纯的方法有很多种,目前天然蒙脱石的提纯方法主要是湿法提纯.常见的湿法提纯是以水为介质的,水法提纯主要有以下几种：自然沉降法、重液分离法、絮凝法和离心分离法等.
蒙脱石改性是通过改变蒙脱石层间交换阳离子的种类来改变其物理化学性质.不同的无机阳离子与蒙脱石层间的亲合力主要受阳离子的电荷数及其水化能控制.阳离子的水化能越小、电荷数越低,与粘土矿物层间的亲合力就越强.常见的亲合力顺序对碱金属而言为：Cs+>Rb2+>Na2+>Li+,对碱土金属而言为：Ba2+>Sr2 +>Ca2+>Mg2+.蒙脱石中某些离子交换反应是可逆的,而某些离子交换反应是不可逆的.Ca-蒙脱石的钠化改性过程中,阳离子交换受其电荷数及其水化能控制,阳离子的水化能越小、电荷数越低,与粘土矿物层间的亲合力就越强.无机阳离子与蒙脱石的离子交换反应可分为三个阶段,初始阶段以表面吸附为主,后期阶段以层间离子交换为主,中期阶段为过渡阶段,介于表面吸附和层间离子交换.
蒙脱石改性一般是蒙脱石钠化改性,采用向钙基蒙脱石中加入一定的改性剂Na2CO3,在一定的条件下使阳离子Na+ 置换结构层间的Ca2+、Mg2+,从而实现结构层间离子的转变改性.
如用[Mont]-X代替蒙脱石化学式（X表示交换阳离子）,那么蒙脱石钠化改性反应则为：
[Mont]-Ca＋Na+ →[Mont]-Na＋Ca2+
在蒙脱石的钠化改性过程中,钠离子交换可自动发生,但与时间和温度有关.Ca-蒙脱石钠化改性实验证明：Na+离子与Ca-蒙脱石的Ca2+离子交换为一级反应,反应的活化能Ea为16.23kJ•mol-1,反应得频率因子为1.00048,反应初期离子交换速率非常快,后期较慢并与时间成线性关系.蒙脱石的钠化改性需解决的问题就是加快蒙脱石改性的离子交换速率,并在一定的时间内不可逆.
由于钠质蒙脱石的性能优于钙质蒙脱石,所以其用途最广,用量最大.在医药、造纸、橡胶、油漆、涂料和化妆品生产的过程中常使用蒙脱石作为原料.
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