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蒙脫石(Montmorillonite)是由顆粒極細(xì)的含水鋁硅酸鹽構(gòu)成的層狀礦物,名稱來源于首先發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)地--法國的Montmorillon。蒙脫石亞族屬于蒙皂石族(smectite)礦物之一(另一亞族是皂石saponite), 是重要的黏土礦物,一般為塊狀或土狀。分子式(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O,中間為鋁氧八面體,上下為硅氧四面體所組成的三層片狀結(jié)構(gòu)的黏土礦物,在晶體構(gòu)造層間含水及一些交換陽離子,有較高的離子交換容量,具有較高的吸水膨脹能力。蒙脫石晶體屬單斜晶系的含水層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。
蒙脫石顆粒細(xì)小,約0.2~1微米,具膠體分散特性,通常都呈塊狀或土狀集合體產(chǎn)出。蒙脫石在電子顯微鏡下可見到片狀的晶體,顏色或白灰,或淺藍(lán)或淺紅色。當(dāng)溫度達(dá)到100~200℃時(shí),蒙脫石中的水分子會(huì)逐漸跑掉。失水后的蒙脫石還可以重新吸收水分子或其他極性分子。當(dāng)它們吸收水分后還可以膨脹并超過原體積的幾倍。蒙脫石的用途多種多樣,人們將它的特性運(yùn)用到化學(xué)反應(yīng)中以產(chǎn)生吸附作用和凈化作用。它還可以作為造紙、橡膠、化妝品的填充劑,石  油脫色和石 油裂化催化劑的原料等,還可作為地質(zhì)鉆探用泥漿,冶金用粘合劑及醫(yī)藥等等方面(主要制造蒙脫石散)。
蒙脫石的水含量因環(huán)境濕度而變化極大,其成分一般為(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O。單斜晶系,晶體片狀或絮狀、毛氈狀。薄片中為負(fù)突起。平行消光,正延性。二軸負(fù)晶。是堿性介質(zhì)中形成的外生礦物,火山灰及凝灰?guī)r的風(fēng)化分解產(chǎn)物,是構(gòu)成斑脫巖、膨潤土和漂白土的主要成分。通常為土狀塊體。白色,有時(shí)微帶紅色或綠色。光澤暗淡。硬度1。密度約為2。吸水性很強(qiáng)。吸水后其體積膨脹而增大幾倍至十幾倍,具很強(qiáng)的吸附力和陽離子交換性能。因含有此種礦物的黏土是一種高造漿率的優(yōu)質(zhì)配漿黏土,常用作石  油工業(yè)鉆井液的降失水劑和增黏劑,也用于煉油、紡織、橡膠、陶瓷等工業(yè)。
蒙脫石蒙脫石
Ex(H2O)4{(Al2-x,Mgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2}又稱微晶高嶺石。上式中E為層間可交換陽離子,主要為Na+、Ca2+,其次有K+、Li+等。x為E作為一價(jià)陽離子時(shí)單位化學(xué)式的層電荷數(shù),一般在0.2~0.6之間。根據(jù)層間主要陽離子的種類,分為鈉蒙脫石、鈣蒙脫石等成分變種。在晶體化學(xué)式中,H2O(結(jié)晶水或?qū)娱g水等)一般都寫在式子的最后面,但在蒙脫石中,H2O寫在前面,表示H2O與可交換陽離子一起充填在層間域里。E與H2O以微弱的氫鍵相聯(lián)形成水化狀態(tài),若E為一價(jià)離子,離子勢小,形成一層連續(xù)的水分子層;若E為二價(jià)陽離子,形成二層連續(xù)水分子。這表明水分子進(jìn)入層間與層格架(單元層)沒有直接關(guān)系。水的含量與環(huán)境的濕度和溫度有關(guān),可多達(dá)四層。
白色,有時(shí)為淺灰、粉紅、淺綠色。鱗片狀者解理完全。硬度2~2.5。相對密度2~2.7。甚柔軟。有滑感。加水膨脹,體積能增加幾倍,并變成糊狀物。具有很強(qiáng)的吸附力及陽離子交換性能。熱分析:在80~250°C之間出現(xiàn)個(gè)吸熱谷,脫去層間水和吸附水。一般鈉蒙脫石脫水溫度較低,且為單吸熱谷,鈣蒙脫石脫水溫度較高,并出現(xiàn)復(fù)合谷。第二個(gè)吸熱谷出現(xiàn)于600~700°C之間,脫結(jié)構(gòu)水。第三個(gè)吸熱谷在800~935°C,晶格完全破壞。其后,緊接著一放熱峰,有新相尖晶石和石英生成。

晶體結(jié)構(gòu)

編輯
單斜晶系;C32h-C2/m;a0=0.523 nm,b0=0.906 nm,c0=0.96~2.05 nm之間變化。如鈣蒙脫石層間為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)水分子層時(shí)其c0值分別為0.96 nm、1.25 nm、1.55 nm、1.85 nm、2.05 nm;β近于90°。TOT型,二八面體型結(jié)構(gòu)。

形態(tài)

編輯
蒙脫石主要由基性火成巖在堿性環(huán)境中風(fēng)化而成,也有的是海底沉積的火山灰分解后的產(chǎn)物。蒙脫石為膨潤土的主要成分。膨潤土在我國產(chǎn)地很多,如遼寧、黑龍江、吉林、河北、河南、浙江等地都有產(chǎn)出。我國具工業(yè)價(jià)值的蒙脫石礦床多產(chǎn)于中生代火山巖系中。
一般說蒙脫石外觀形態(tài)多是說膨潤土原礦,膨潤土原礦常呈土狀隱晶質(zhì)塊狀,電鏡下為細(xì)小鱗片狀,一般說蒙脫石的微觀形態(tài)多是說蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)。

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