S3粘土的离子吸附和离子交换无机材料科学基础第十一章坏体制备与成型的理论基础粘土表面既然带负电，它就会吸附溶液中阳离子来中和其所带的负电荷，而这些被吸附的阳离子又可以被溶液中的其它浓度大价数高的阳离子所交换，这就是粘土的阳离子交换性质。具有同号离子相互交换、离子以等当量交换、交换和吸附是可逆过程和离子交换并不影响粘土本身结构等特点。吸附氢离子的黏土称为H+-粘土，吸附钠离子的黏土称为Nat-粘土，吸附钙离子的黏土称为Ca2+-粘土Nat粘土+Ca2+→Ca-粘土+2NatNat
§3 粘土的离子吸附和离子交换 粘土表面既然带负电，它就会吸附溶液中阳离子来中和其 所带的负电荷，而这些被吸附的阳离子又可以被溶液中的其它 浓度大价数高的阳离子所交换，这就是粘土的阳离子交换性质 。具有同号离子相互交换、离子以等当量交换、交换和吸附是 可逆过程和离子交换并不影响粘土本身结构等特点。 吸附氢离子的黏土称为H +-粘土，吸附钠离子的黏土称为 Na+-粘土，吸附钙离子的黏土称为Ca2+-粘土。 Na+ 粘土+Ca2+→Ca-粘土+2Na+ Na+ 无机材料科学基础 第十一章 坯体制备与成型的理论基础
S3粘土的离子吸附和离子交换无机材料科学基础第十一章坏体制备与成型的理论基础一.阳离子交换----边面和板面上都可以发生粘土表面带负电，吸附的反离子为阳离子，而吸附的阳离子又可以与溶液中其它的正离子发生交换，称为阳离子交换。1.阳离子交换容量阳离子交换容量用100克干粘土所吸附离子的毫克当量数来表示。吸附阳离子交换容量的大小取决于表面带电量的多少。表面带电量越高，吸附的离子越多，阳离子交换容量就越高O
§3 粘土的离子吸附和离子交换 一.阳离子交换-边面和板面上都可以发生 粘土表面带负电，吸附的反离子为阳离子，而吸附的阳 离子又可以与溶液中其它的正离子发生交换，称为阳离子交 换。 1.阳离子交换容量 阳离子交换容量用100克干粘土所吸附离子的毫克当量数 来表示。 吸附阳离子交换容量的大小取决于表面带电量的多少。 表面带电量越高，吸附的离子越多，阳离子交换容量就越高 。 无机材料科学基础 第十一章 坯体制备与成型的理论基础
S3粘土的离子吸附和离子交换无机材料科学基础第十一章坏体制备与成型的理论基础主要粘土矿物的阳离子交换容量如下：蒙脱石80150毫克当量/100克干粘土伊利石1040毫克当量/100克干粘土高岭石3—15毫克当量/100克干粘土由此可知，根据阳离子交换容量可以区别粘土的矿物类型
§3 粘土的离子吸附和离子交换 主要粘土矿物的阳离子交换容量如下： 由此可知，根据阳离子交换容量可以区别粘土的矿物类型。 无机材料科学基础 第十一章 坯体制备与成型的理论基础 蒙脱石 80—150 毫克当量/100克干粘土 伊利石 10—40 毫克当量/100克干粘土 高岭石 3—15 毫克当量/100克干粘土
S3粘土的离子吸附和离子交换无机材料科学基础第十一章坏体制备与成型的理论基础带电量的多少主要是看板面带电量的多少：A.蒙脱石同晶置换多，晶格层间结合疏松，遇水易膨胀而分裂成细片，分散度大，故交换容量大。B.伊利石层状晶胞结合牢固，遇水不易膨胀，只有结构中K位于破裂面时，才成为可交换阳离子的一部分C.高岭石中同晶置换小，只有破键是吸附交换阳离子的主要原因。而三种矿物板面的带电量为：蒙脱石>伊利石>高岭石所以，它们的阳离子交换容量如上
§3 粘土的离子吸附和离子交换 带电量的多少主要是看板面带电量的多少： A.蒙脱石同晶置换多，晶格层间结合疏松，遇水易膨胀而分 裂成细片，分散度大，故交换容量大。 B.伊利石层状晶胞结合牢固，遇水不易膨胀，只有结构中K+ 位于破裂面时，才成为可交换阳离子的一部分。 C.高岭石中同晶置换小，只有破键是吸附交换阳离子的主要 原因。 而三种矿物板面的带电量为：蒙脱石>伊利石>高岭石， 所以，它们的阳离子交换容量如上。 无机材料科学基础 第十一章 坯体制备与成型的理论基础
S3粘土的离子吸附和离子交换无机材料科学基础第十一章坏体制备与成型的理论基础2.影响阳离子交换容量的因素（除了矿物组成外）（1）分散度分散度越高，系统中固体的比表面积越大，阳离子交换容量越大。（2）溶液的pH值溶液的pH值大于7时边表面带负电，pH值越大，所带负电量越多，阳离子交换容量越大。其中高岭石受PH值影响最大
§3 粘土的离子吸附和离子交换 2.影响阳离子交换容量的因素（除了矿物组成外） （1）分散度 分散度越高，系统中固体的比表面积越大，阳离子交换 容量越大。 （2）溶液的pH值 溶液的pH值大于7时边表面带负电， pH值越大，所带负 电量越多，阳离子交换容量越大。其中高岭石受PH值影响最 大。 无机材料科学基础 第十一章 坯体制备与成型的理论基础