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海泡石的结构与性质

2022-07-25 11:56:09

      海泡石是一种纤维状的含水硅酸镁,通常呈白、浅灰、浅黄等颜色,不透明也没有光泽。它们有的形状像土块,有的成一个奇怪皮壳状或结核状。在电子显微镜下可以看到它们是由无数细丝聚在一起排成片状。海泡石的主要化学成分是硅(Si)和镁(Mg),化学式为Mg8Si12O30(OH)4(OH2)4·8H2O。它的晶体结构具有2层硅氧四面体,中间1层为镁氧八面体。硅氧四面体的顶层是连续的,沿c方向平行延伸呈三链结构,每6个硅氧四面体顶角相反,通过四角的公共氧原子相互联结形成2:1的层状结构,上下层相间排列与键平行,截面积约为0.38nm×0.94nm的孔道。水分子和可交换的阳离子K+、Na+、Ca2+等就位于其中。由于这种特别的结构,使海泡石比表面积大,孔隙率高,具有良好的吸附性、流变性和催化性。


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①吸附性能

海泡石是有很强吸附能力的天然矿物。吸附剂的吸附能力与其比表面积大小有直接关系,经计算海泡石的表面积可达800~900m2/g,其中内表面积500m2/g,外表面积400m2/g。

②脱色性质

海泡石的脱色性能是基于海泡石经人工活化处理后,对有机色素的吸附作用。海泡石用作脱色剂时,酸化处理的程度要达到溶出八面体中的Mg2+、Al3+、Fe3+等金属离子,增大晶层间距,疏通孔道,提高吸附有机色素能力。

③流变性

海泡石的颗粒外形呈不等轴针状,聚集成稻草束状。当遇到水或其它极性溶液时则迅速溶涨并解散,形成的单体纤维或较小的纤维束无规律地分散成互相制约的网络,并且增大体积。这样就形成了具有流变性能的高粘度、稳定的悬浮液。

④催化性

由于海泡石具有巨大的比表面能,可以吸附或覆盖各类催化剂单质或化合物且这些单质和化合物可以进入海泡石通道内部;海泡石具有较强的极性,反应物分子被吸附后,易极化变形为活化络合物,促进反应的发生。

⑤阻燃、耐高温性

海泡石具有热稳定性能高,耐高温性能好(可达到1 500~1 700℃)、导热系数低、保温性能好等特点,且具有没有毒、无污染、耐油、耐碱、耐腐蚀、防火、防燃、附着力强、不易裂缝等性能。


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