膨润土在工业领域中的应用

　　膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产。

　　主要成分：其化学组成为Al2O3·4SiO2·nH2O，主要包含二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素。蒙脱石属单斜晶系，通常呈土状块体，白色，有时带浅红、浅绿、淡黄等色；具蜡状、土状或油脂光泽；硬度1～2，密度2～3g/cm³，具有蜡状、土状或油脂光泽。

　　结构特点

　　蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2：1型晶体结构。由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等，且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。

　　分类

　　钠基膨润土：层间阳离子为Na+，属于碱性土，其性质比钙质的好，具有较强的膨胀性和分散性，在水介质中能迅速膨胀并高度分散，形成高黏度的凝胶状物质。

　　钙基膨润土：层间阳离子为Ca2+，属于碱土性土，其膨胀性和分散性相对较弱，在水介质中的膨胀倍数和分散程度不如钠基膨润土。

　　氢基膨润土：层间阳离子为H+，即活性白土、天然漂白土酸性白土，是用粘土（主要是膨润土）为原料，经无机酸化处理，再经水漂洗、干燥制成。

　　有机膨润土：层间阳离子为有机阳离子，是通过离子交换技术将有机覆盖剂插入膨润土中蒙脱石的层片状结构中制成的，在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性。

　　特性

　　吸附性：膨润土具有较大的比表面积和孔隙结构，使其能够吸附大量物质。其吸附作用分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。物理吸附是靠分子间引力产生的可逆吸附过程；化学吸附是通过化学键力产生的吸附过程；离子交换吸附则是膨润土矿物晶体一般带负电荷，吸附等当量的相反电荷阳离子，且同号离子相互交换，等电量相互交换，反应可逆，受离子浓度影响符合质量作用定律。

　　膨胀性：可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍。

　　造浆性：在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性。

　　阳离子交换能力：对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量。

　　可塑性和黏结性：它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性。

　　应用领域

　　工程领域：利用其良好的粘结性、膨胀性、低透水性等，用于防水工程、水利工程、房屋建筑等，作为防水材料、灌浆材料等；还可作为土壤改良剂，改善土壤的结构和保水性能。

　　工业领域：在造纸工业中作为纸张的填料，提高纸张的强度和不透明度；在纺织印染工业中作为印花糊料，使染料更好地附着在织物上；在石油工业中作为钻井泥浆材料，起到护壁、防塌、携砂等作用。

　　农业领域：用于改良土壤结构，增加土壤的保水保肥能力，促进植物生长；还可作为农药的载体，使农药缓慢释放，提高药效利用率。