海泡石的特殊結(jié)構(gòu)決定了它擁有包括貫穿整個結(jié)構(gòu)的沸石。水通道和孔洞以及大的表面積,它具有截面積為0.36nm×1.06nm的管狀貫穿通道及高達900的理論表面積。在通道和孔洞中可以吸附大量的水或極性物質(zhì),包括低極性物質(zhì),因此海泡石具有很強的吸附能力。強吸附性以及可處理改善的大比表面,使之具備作催化劑載體的良好條件。海泡石的一些表面性質(zhì)(如表面酸性弱、鎂離子易被其它離子取代等),使其本身也可用作某些反應(yīng)的催化劑。故海泡石不僅是一種很好的吸附劑,而且是一種良好的催化劑和催化劑載體。海泡石的晶體結(jié)構(gòu)具有連續(xù)的硅氧四面體層。其中,每一個硅氧四面體都共用二個角頂同相鄰的三個四面體相連。四面體中活性氧指向沿b軸周期性的倒轉(zhuǎn),因此形成了大小固定井平行于鏈的開口通道,這些通道中含有沸石水。在八面體邊緣有兩個水分子與鎂離子結(jié)合,參與八面體配位。
海泡石的物理性質(zhì)如下:
(1)外觀:顏色多變,有白色、淺黃、淺灰、黑綠,條呈白色,不透明,觸感光滑且粘舌。
(2)硬度:2-2.5
(3)比重:1-2.3
(4)耐高溫:在350度的高溫下,結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化,耐高溫性能達1500-1700度
(5)吸咐性:吸收大于自身重量150%的水
(6)吸水率:160~200%。
(7)飽和鹽水吸附率:180一260%。
(8)熱穩(wěn)定性:1300度失濕存水,沸石水;
200~600度失結(jié)品水,結(jié)構(gòu)無太人變化;
600~700度失結(jié)構(gòu)水;
820度生成新相一頑火石。
(9)相轉(zhuǎn)變:20一80MPa,22~76小時;500度以上,600度以下為蒙脫石一綠泥石混合物。
(10)懸浮性:海泡石易分散于水或其它強中等的極性溶劑里并形成網(wǎng)絡(luò),且?guī)缀醪皇茈娊赓|(zhì)的影響。
(11)溶液酸堿性:海泡石w=10%懸浮液pH值約為9。
以海泡石礦物為主要成分的纖維,稱為海泡石礦物纖維,海泡是一種富鎂硅酸鹽纖維礦物,其理化學(xué)式為Mgo[Si12O30](OH)4 12 H2O,水分子中有4個為結(jié)晶水,其余為沸石水,并常含有少量錳、鉻等元素。顏色多變一般60%為白色,淺灰色、淺紅、淡黃、褐色等。
在其結(jié)構(gòu)單元中,硅氧四面體與鎂氧八面體相互交替,具有層狀和鏈狀的過渡特征。海泡石具有特的理化性能,它的比表面積高(可達800-900m/g)、孔隙率大,擁有很強的吸附與催化能力。
海泡石的應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛,而經(jīng)過提純、超細加工、改性等一系列處理的海泡石,可作為吸附劑、凈化劑、除臭劑、補強劑、懸浮劑、觸變劑、填充劑等應(yīng)用于水處理、催化、橡膠、涂料、化肥、飼料等工業(yè)方面。除此之外,海泡石較好的抗鹽性能和耐高溫性能使其作為鉆井泥漿原料應(yīng)用于石油鉆井、地熱鉆井等方面。
海泡石礦物纖維在一些領(lǐng)域的要求如下:
脫色率≥ 造漿率>4m3/ t 分散性快是石棉3倍熔點為1650℃,粘度30-40s,能自然分解不產(chǎn)生污染,是國家大力提倡的無石棉計劃第二點在國外已全部應(yīng)用,有綠色礦物纖維的稱號。
優(yōu)點
1、用海泡石做橡膠制品,、密封性能,耐酸程度更高。
2、用海泡石釀造,在液體脫色和凈化是石棉的七倍。
3、用海泡石搞摩擦,彈性好,硬度分散平穩(wěn),吸聲率是石棉150分倍摩擦聲音極小,而且是出口創(chuàng)匯的高附加值的原材料。
4、用海泡石纖維粘合混紡在紡織業(yè)行業(yè)是石棉替代品,密封及高強抗熱,在國外已經(jīng)證實及國內(nèi)的認可。
海泡石是一種纖維狀富鎂粘土礦物。這一礦物的德文名稱是Meerschaum。Meer是海洋;Schaum是泡沫,故譯名海泡石。海泡石的英文名稱是Sepiolite。Sepia為烏賊,屬海生動物,由于它骨骼多孔、體輕能浮于水,故以此命名這一礦物。海泡石來自遠古的陸緣海、內(nèi)陸海、湖泊,通過復(fù)雜的地質(zhì)作用形成,是當今世上古老且的稀有非金屬礦資源,具有特的納米孔道結(jié)構(gòu)和的吸附性。
海泡石粘土(sepiolite clay)是一種以海泡石為主要成分的粘土,伴生有凹凸棒石、蒙脫石、滑石等,非粘土礦物混入物則有石英、方解石、天青石等。
黏土是一種的非金屬礦物,包括高嶺石族,蒙脫石族,伊利石族等,種類繁多。粘土的結(jié)構(gòu)特點為:由Si—O結(jié)構(gòu)層狀骨骼,按夾在它們之間的離子種類形成各種層狀結(jié)構(gòu),并沿C軸重疊,具有的殘缺表面,層間結(jié)合力弱,并存在著層內(nèi)結(jié)構(gòu)不飽和填充與扭曲等。粘土的這些結(jié)構(gòu)層次之間存在著密切的聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的可能,尤為重要的是粘土表面存在大量 一OH斷鍵,為粘土表面改性提供了條件。通過物理和化學(xué)方法對黏土的物理和化學(xué)性質(zhì)進行改良,使其擁有特定的改良特性。
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