Набухание - монтмориллонит
Cтраница 1
Набухание монтмориллонита выражается на рентгенограммах главным образом в смещении интерференционного кольца при малом угле вблизи первичной точки проникновения. Эту характерную интерференцию и последующее смещение можно легко пропустить. Винклер ( см. ниже) истолковывали результаты рентгенографических исследований несколько иначе, чем Гофман. [1]
При набухании монтмориллонита изменения толщины водного промежутка и сопровождающие его изменения положений обменных катионов в водном промежутке приводят к изменению периодов ( а и Ь) алюмосиликатных матриц в двух главных направлениях в плоскости пластин. При больших степенях набухания, наоборот, период b растет с увеличением толщины водного слоя, асимптотически приближаясь к некоторому значению. [3]
В работе [36] при обсуждении закономерностей набухания монтмориллонита в водных растворах электролитов использована также указанная выше модель взаимодействующих пластин. [4]
При этом характер действия на параметры набухания монтмориллонита указанных реагентов имеет некоторые различия. При температуре 100 - 150 С КМЦ-600 более существенно изменяет величину набухания этих глин, чем при 200 С. Ингибирующая способность КССБ-2 в отличие от КМЦ-600 в меньшей мере зависит от температурного фактора, и изменение набухания идет более равномерно. [5]
Эти расчеты одновременно приложимы и к случаю, когда заряд поверхности возникает в результате диссоциации ионогенных функциональных поверхностных групп или, как при набухании монтмориллонита, в результате выщелачивания катионов. Это соответствует предельному случаю с, - - 0 в представленных выше расчетах. [6]
Эффект расширения пластинок монтмориллонита в воде, конечно, непосредственно связан со степенью набухания, но имеются еще другие факторы, не упомянутые выше, которые необходимо принимать во внимание, чтобы объяснить поведение различных разновидностей этого минерала. Степень набухания натриевых монтмориллонитов не связана, по Фостеру [50], с катионообмен-ной способностью или с зарядом тетраэдрических слоев, а зависит от замещения в октаэдрическом слое. Замещения в монтморилло-нитовой структуре влияют на энергию связи структурных составляющих, а отсюда и на степень диссоциации монтмориллонита в воде. Набухание, являющееся осмотическим свойством, зависит от степени диссоциации. [7]
В одной из работ [ 501 изучалась адсорбция паров бензола на монтмориллоните и каолините при разных температурах ( 20, 70, 120, 170, 220 С), Изотерма адсорбции бензола на монтмориллоните с увеличением температуры меняет свою форму, переходя из выпуклой в вогнутую; максимальная величина адсорбции падает. Необратимость адсорбции объясняется [50] набуханием монтмориллонита в бензоле, с увеличением температуры она исчезает. Эти явления могут быть обусловлены изменением механизма адсорбции е ростом температуры в результате удаления структурной воды адсорбента. [8]
При чешуйчатом строении глины происходит самопроизвольное диспергирование, что вызывает общее увеличение объема. У глинистых минералов типа монтмориллонита вода проникает Е кристаллическую решетку между слоями элементарных ячеек в результате слабой связи последних. Таким образом вода обусловливает сильное набухание монтмориллонита. Минералы каолинито-вой группы обладают жесткой неподвижной кристаллической решеткой. Воду они удерживают на поверхности и на краях частиц, поэтому мало набухают. Минералы типа гидрослюд отличаются частичным проникновением воды в межплоскостные слои, поэтому они занимают промежуточное положение. [9]
Для слоистых соединений включения, так же как для аддуктор цепочечного строения, очень характерно набухание по мере внедрения молекул примеси в пространство между слоями, связанными слабыми ван-дер-ваальсовскими или водородными связями. Это явление наблюдается при поглощении различных веществ слюдой, вермикулитом и монтмориллонитом. Например, длинные молекулы углеводородов и их производных, располагаясь между слоями монтомориллонита, раздвигают их ( рис. 8), что и обусловливает набухание монтмориллонита. [10]
Изучением дифракции рентгеновских лучей было найдено, что расстояние между пластинками при гидратации монтмориллонита в присутствии водяных паров не изменяется непрерывно с изменением содержания воды. Было определено, что промежутки между пластинками соответствуют только целым слоям молекул воды. Кроме того, Муни и его коллеги показали, что наклон изотерм адсорбции для воды меняется благодаря образованию слоя между пластинками. Энергия, с которой вода удерживается между слоями, изменяется обратно пропорционально радиусу катионов. Данные указывают, что, хотя натриевый бентонит гидратируется медленно, он гидра-тируется почти так же полно, как литиевый, в результате чего все пластинки разделяются. Водородный монтмориллонит также подвергается очень сильной гидратации, даже при относительно низких давлениях пара. Необходимо, однако, отметить, что Меринг 38 ] нашел, что макроскопическое набухание монтмориллонита не имеет места до тех пор, пока влажность не достигнет почти 100 %, а затем его набухание протекает очень сильно. [11]
Страницы: 1