為什麼粘土礦物會吸附？

稍有常識的人都知道，粘土是吸附的，顧名思義，粘土具有粘性，但是粘土為什麼會有吸附，你知道更深層次的原因嗎？ 讓我們來看看粘土是什麼以及為什麼它具有這種特性。 粘土是一種砂粒相對較少的粘性土壤，不易讓水通過，具有良好的可塑性。

一般來說，粘土是由矽酸鹽製成的。

同一類礦物是在地球表面風化後形成的。

粘土礦物的吸附可分為三大類，即：物理吸附、化學吸附和離子交換吸附。 首先，物理吸附是指由於吸附劑與吸附物之間的引力作用而產生的吸附，這是由於吸附劑本身的表面積較大。

比例，所以吸附能力很強。 第二種是化學吸附，是指吸附劑與吸附物之間的化學鍵。

強制吸附。 吸附效應是基於陰陽力之間產生的化學鍵，因此物體周圍必須有正電荷。

另乙個物體周圍帶負電荷，因此會產生正負引力。

三是離子交換吸附，是指Ca2+、Mg2+、H+、K+、NH4+、Na+、Al3+等陽離子。

以及溶液中的陰離子，如SO42-、Cl-、PO32-和NO3-。

電子相互交換以達到典型的平衡效應。 離子交換吸附按電學性質的不同可分為陽離子交換吸附和陰離子交換吸附。 影響粘土中陰離子和陽離子交換大小的因素主要有以下幾點。

一是粘土礦物的種類，不同種類的粘土礦物是不同的。 二是粘土礦物的顆粒密度，對應於不同的粘土密度。

三是溶液的pH值。

這些都離不開化學，如果化學好的學生能夠繼續深入學習，這裡就不贅述了。

由於粘土礦物晶體的邊緣帶正電，陰離子基團可以通過靜電吸引吸附在粘土礦物的邊緣。 在介質中存在中性電解質的情況下，無機陽離子可以充當粘土礦物和陰離子聚合物之間的“橋梁”，使聚合物吸附在粘土礦物的表面。

由於粘土礦物的表面積大，因此具有很強的吸附能力，粘土礦物帶有許多不飽和電荷，這些電荷會吸引其他電荷吸附。

礦土的晶體結構為層鏈結構，由於其特殊的結構，決定了其良好的吸附效能和可塑性，可應用於礦山、建材、化肥等行業。

粘土礦物之所以有物理吸附，是因為它比表面積大，所以吸附能力很強。

土壤中的主要次生礦物質是粘土礦物。

粘土礦物是一種復合鋁矽酸鹽。

薄片形式的晶體由矽片和鋁片組成的晶胞組成。

矽晶圓的基本單位是矽氧四面體。

鋁板的基本單位是氫氧化鋁八面體。

粘土礦物主要分為高嶺石、伊利石和鍘石三種型別，具體取決於矽片和鋁片的組合。

高嶺石：晶體層結構由矽片和鋁片堆疊而成。

主要特點是：顆粒粗大，易吸水膨脹，失水收縮，或親水性差。

釔鐵礦：晶體層結構由夾在鋁晶圓之間的兩個矽片組成。

主要特點是：顆粒細小，具有顯著的吸水膨脹、失水和收縮特性，或親水能力強。

伊利石（雲母在鹼性介質中風化的產物）：由兩層矽片夾在一層鋁中形成的三層結構，但晶體層之間有鉀離子鍵合（鍵合強度弱於高嶺石，強於鉀石）。

電泳：帶電粒子在電場作用下向與其電特性相反的電極移動的現象。

電滲透：在電場中，由於多孔載體吸附水中的正負離子，溶液相對帶電，溶液在電場的作用下沿一定方向移動。 向志.

片狀粘土顆粒的表面通常帶有不平衡電荷，通常是負電荷，原因是：

1.解離：晶體表面的某些礦物質在水性介質中的解離（陽離子在水、陰離子中的擴散。

留在表面上）。

2.吸附：晶體表面的一些礦物質將水介質中的一些帶電離子吸附到顆粒表面。

3.同構置換：晶體內部的鋁被鎂或鐵取代。

雙電層：粒子表面的負電荷，構成電場的內層，水中的陽離子和水分子被吸引到粒子表面。

構成電場的外層。 （粘土礦物的表面性質直接影響土壤中水分的性質，因此粘性土具有許多非粘性土所不具備的特性）。

比表面積。 單位質量的土壤顆粒所擁有的表面積之和。

原生礦物一般為粗粒狀，三個方向的尺度基本處於同一數量級，比表面積較小。

粘土顆粒細小，多為片狀，比表面積大。

高嶺石的比表面積為每克10-20平方公尺，伊利石為每克65-100平方公尺，蒙特石為每克800平方公尺。

黏土礦物的比表面積直接反映了土壤顆粒與周圍介質（水）相互作用的強度，是代表粘性土特徵的重要指標。 但是，對於粗粒土，由於其表面不帶電，比表面積意義不大，應考慮顆粒間排列和粗糙度。

針狀薄片的比例和顆粒的圓度（最終影響剪下強度）。

主要粘土礦物包括高嶺石、伊利石、蒙脫石、蛭石和海泡石礦物。

粘土礦物是一些含水矽酸鹽礦物，主要含有鋁、鎂等。 除海泡石和斜石具有鏈狀層狀結構外，其餘均為層狀結構。 顆粒非常細，一般小於公釐。

加水後具有不同程度的可塑性。 主要功能：主要用作陶瓷和耐火材料，並用於石油、建築、紡織、造紙、塗料等行業。

答：粘土前粘土形成礦物的方式有三種：與風化有關，風化原始岩石的種類和水、氣候、地貌、植被、時間等介質條件決定了礦物種類及其儲存與否;熱液回流和溫泉水作用於圍岩，形成粘土礦物的蝕變和富集帶。 粘土礦物是通過沉積和成岩作用產生的。

親和粘土礦物的型別會影響粘土水化的過程和結果。 不同種類的粘土礦物具有不同的化學和物理性質，這會影響其水化過程和水化產物的性質。 一般來說，粘土礦物主要包括伊利石、chahormontmorillonite、高嶺土、滑石粉等。

以下是不同粘土礦物種類對粘土水化的影響：1伊利石：

伊利石具有大量的層間水分子，當水分子進入層間時，它們會與伊利石表面形成氫鍵，導致層間距離增加。 伊利石水化後易形成膠體，粘度高，粘度高。 2.

蒙脫石：蒙脫石比伊利石具有更多的氧化物和羥基等官能團，因此其水化過程更複雜。 蒙脫石水化後也易形成膠體，但與伊利石相比，其粘度和粘度較低。

3.高嶺土：高嶺土屬於交聯聚合物，其水合過程主要是通過羥基和氧化鋁之間的氫鍵來實現的。

高嶺土水化後能形成膠體，具有較高的粘度和粘度。 4.滑石：

滑石粉的結構比較簡單，由於其表面沒有電荷，滑石粉不易在水中水合。 當滑石粉水合時，形成的膠體具有較低的粘度和粘度。 綜上所述，粘土礦物的種類對粘土水化有很大影響。

不同種類的粘土礦物需要以不同的方式處理和利用，以獲得最佳效果。

不同脫落型別的粘土礦物在吸水性和凝膠性方面也表現出很大的差異，因此粘土礦物的種類和數量會影響粘土的水化效能。 一般來說，當粘土中含有較多的石英、長石等不能吸水的礦物時，粘土的水化效能會比較差; 當粘土中含有較多的伊利石、粘土礦物等能加強粘土水化效能的部分時，粘土的水化效能會更好。

在泥漿中的粘土顆粒與分解介質水的介面處，分子或離子在介質中自動濃縮的現象稱為粘土吸附。 由於粘土顆粒的表面通常帶有負電荷，因此可以吸附介質中的各種水化陽離子，使粘土顆粒表面形成一層一定厚度的水化膜，稱為粘土的水化。 粘土的吸附和水化是穩定泥漿分散體系的重要因素。

通過不同的化學處理方法進行調整，控制其吸附和水化，可以得到具有不同效能的各種型別的漿料。

a） 粘土的吸附效能。

粘土在泥漿中的吸附，與許多其他物體的吸附一樣，可分為三種型別：物理吸附、化學吸附和離子交換吸附。

物理吸附是由分子之間的相互作用力引起的吸附，這是由表面分子的表面能引起的。 其吸附力弱，易解吸，吸附速度快。 泥漿中粘土顆粒與處理劑的分子或離子之間存在廣泛的物理吸附。

化學吸附是吸附物質之間的化學鍵的吸附，其吸附力很強。 不易解吸，吸附速度慢。 化學吸附也廣泛存在於漿料中。

離子交換吸附是物理化學吸附，廣泛存在於漿料中。 它是粘土在泥漿中的主要吸附作用，是泥漿化學處理和效能調整的基礎。 由於粘土顆粒表面帶負電荷，因此可以吸附陽離子，並且吸附的陽離子是可交換的，即它們與泥漿中存在的其他陽離子交換，並且這種交換是可逆的。

粘土顆粒吸附陽離子的性質和數量（交換容量）對粘土顆粒在泥漿中的分散性和穩定性有非常重要的影響。

b） 粘土的水化。

粘土的水化是指泥漿中粘土顆粒表面吸附分子的狀態和能力。 粘土顆粒的表面可以直接吸附極性水分子——吸附水。 更重要的是，粘土顆粒表面帶負電荷，可以吸附大量分散在泥漿中的陽離子，實現水化，從而在粘土顆粒表面形成一層水化膜，從而產生水化。

黏土的水化是影響水性泥漿效能的重要因素，泥漿中黏土顆粒的分散性、穩定性和凝結沉澱性在很大程度上取決於黏土顆粒的水化作用。

3）泥漿中粘土顆粒表面的雙電層。

粘土顆粒在水中表面的負電荷可以產生電場，通過靜電作用，可以吸引周圍可交換的陽離子形成雙電層。 只有一部分被吸附在粘土顆粒周圍的陽離子與粘土顆粒一起運動，這部分與粘土一起吸引乙個比較強的陽離子層，稱為吸附層; 陽離子的另一部分離粘土顆粒稍遠，不隨粘土顆粒移動，這部分陽離子所在的層稱為擴散層。

泥漿中粘土顆粒表面的電雙層理論是用電解液對泥漿進行化學處理的理論基礎。