广西膨润土阳离子交换量测试

广西膨润土阳离子交换量测试  

阳离子交换性是膨润土（蒙脱石）的重要工艺特性，利用这一特性，可进行膨润土的改型，由钙基膨润土改型为钠基膨润土、活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。

膨润土（蒙脱石）晶层中的阳离子具有可交换性能，在一定的物理—化学条件下，不仅ca2+、mg2+、na+、k+等可相互交换，而且h+、多核金属阳离子（如羟基铝十三聚体）、有机阳离子（如二甲基双十八烷基氯化铵）也可交换晶层间的阳离子。阳离子交换性是膨润土（蒙脱石）的重要工艺特性，利用这一特性，可进行膨润土的改型，由钙基膨润土改型为钠基膨润土、活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。

  阳离子交换容量（cation exchangecapacity）是指ph值为7的条件下所吸附的k+、na+、ca2+、mg2+等阳离子总量，简称为cec，单位为土。膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据，cec值愈大表示其带负电量愈大，其水化、膨胀和分散能力愈强；反之，其水化、膨胀和分散能力愈差。如北票市膨润土阳离子交换容量cec为66.7mmol/100g，阜新市的膨润土阳离子交换容量cec 为85.55mmol/100g，内蒙古优质膨润土阳离子交换容量cec为115—139 mmol/100g。   

 研究表明，蒙脱土的片层中间的cec通常在60-120mmol/100g范围内，这是一个比较适合与聚合物插层形成纳米复合材料的离子交换容量。

因为如果无机物的离子交换容量太高，极高的层间库仑力使得无机物片层间作用力过大，不利于大分子链的插入；如果无机物的离子交换容量太低，无机物不能有效地与聚合物相互作用，不足以保证无机物与聚合物基体的相容性，同样不能得到插层纳米复合物材料。适宜的离子交换容量、优良的力学性能使得蒙脱土成为制备pls纳米复合材料的shouxuan矿物。cec值和膨润土（蒙脱石）的内表面积与蒙脱石含量呈正相关关系，用阳离子交换容量cec为100mmol/100g的膨润土和 用阳离子交换容量cec为61mmol/100g的膨润土制备插层纳米复合物材料，尽管层间距相差不大(d001=1.98和1.91nm)，但比表面(421.5和127.2m2。g-1)和吸氨量(318.3和80.7mg。g-1)却有较大的差别.与原料土的比表面(76.0和90.5m2。g-1)及吸氨量(49.2和62.1mg。g-1)相比，分别增加5.5和1.4倍及6.5和1.3倍，比表面和吸氨量的增加倍数有一定的对应关系.这说明层电荷密度主要影响材料的表面性质. 由于层间距(d001)的变化主要取决于交联剂的大小,因而不同层电荷密度对于采用同种的交联剂制备材料的层间距影响不大。     

测定cec的方法很多，如定氮蒸镏法、醋酸铵法、氯化铵-醋酸钠法、氯化铵-无水乙醇法、氯化铵-氨水法、氯化钡-硫酸法等。目前，膨润土cec测定是依据国标jc/t593—1995（膨润土试验方法）。