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膨润土的微观结构是怎样的

  膨润土的微观结构具有其独特性,主要由硅酸盐和氧化铝层片结构交替排列而成。以下是对膨润土微观结构的详细解释:

  一、基本结构单元

  膨润土的微观结构通常包含三种结构单元:晶层单元、层叠体及团聚体。

  晶层单元:是构成膨润土微观结构最基本的单元,由2个硅氧四面体和1个铝氢氧八面体组成,形成2:1型层状硅酸盐特性。每一个四面体顶端的氧原子都指向结构层的中央并和八面体共有。

  层叠体:由若干个晶层堆叠而成,包含的晶层数目和膨润土试样的含水率情况相关。

  团聚体:由多个层叠体聚集而成,在扫描电镜试验中可以直接观察到团聚体。

  二、孔隙结构

  膨润土微观结构还包含三种孔隙:团聚体间孔隙、团聚体内孔隙和晶层间孔隙。

  团聚体间孔隙:通常影响膨润土持水性能和渗透性能的微孔隙为团聚体间孔隙。

  团聚体内孔隙:存在于团聚体内部的孔隙。

  晶层间孔隙:晶层间孔隙在压汞试验中一般检测不到。

  三、层间域与层间距

  膨润土的层间域是其结构片层之间的距离,层间域具有层间交换、层间聚合、层间柱撑和层间吸附等优势,因此被用作环境吸附材料。膨润土的层间距一般为0.96~2.14nm,不同种类的膨润土层间距有所不同。例如,钙基膨润土的层间距大概为15nm,钠基膨润土的层间距大概为1.2nm。

  四、胶体结构

  膨润土在水中分散后会形成特殊胶体结构,每一个粘土颗粒都是由数以千计的小片组成,每两个小片之间夹有一层水,形成类似“三明治”的结构。每个小片厚约1纳米,横截面多达数百纳米,每个小片的表面都带有负电荷,且棱边带有部分正电荷,小片的净负电荷主要是被钠离子中和。这种胶体结构可以起到防沉、悬浮、抗分水等作用。

  综上所述,膨润土的微观结构具有独特的层状硅酸盐特性和胶体结构,这些特性使得膨润土在各个领域具有广泛的应用前景。

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