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关于膨润土吸附性的简述

2022-11-07 14:41:26

吸附是所有固体物质存在时的自然现象。我们把某些分子聚集在膨润土表面的现象称为膨润土吸附。这种吸附在工业上应用广泛。例如,钻井泥浆经常利用膨润土矿物的吸附特性来调整泥浆参数,以达到不同的目的,如减液剂的加入,就是通过聚合物吸附在膨润土颗粒表面的一端,另一端溶解在水中使膨润土颗粒与水分子产生间接连接。形成桥作用,减少泥浆中的游离水,改变泥浆性能参数,达到减少滤速的目的。广西膨润土

一、膨润土的吸附可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型:

1、物理吸附。物理吸附是由吸附剂与吸附剂之间的分子间引力产生的,即我们常说的范德华力。物理吸附是一个可逆的吸附过程,吸附速度和解吸速度在一定条件下处于动态平衡状态。物理吸附的主要原因是膨润土表面分子的表面能。由于膨润土在水中高度分散,物理吸附现象较为显著。

2、化学吸附。化学吸附是由吸附剂与吸附剂之间的化学键力产生的。化学吸附通常是不可逆的。化学处理剂在钻井泥浆中的应用是化学吸附的一个典型例子。例如,当木质素磺酸铁铬添加到膨润土泥浆中时,铬离子会被整合并吸附在膨润土晶体的边缘。这种化学吸附显著的作用比物理吸附更稳定,因此,木质素磺酸铁铬改性膨润土泥浆具有较高的耐高温性能,可作为地热井和超深井的耐高温泥浆体系。

3、离子交换吸附。膨润土矿物晶体一般带负电荷,因此具有相等等效电荷的阳离子必须吸附在膨润土颗粒表面。被吸附的阳离子可以与溶液中的阳离子交换,称为离子交换吸附。离子交换吸附的特点是:相互交换的离子数量相等,相互交换的电量相等。离子交换吸附反应是可逆的,吸附和解吸速率受离子浓度的影响,符合质量作用规律。

二、影响膨润土矿物吸附的因素有:

1、膨润土类型的影响。钠基膨润土的吸附能力显著,优于钙基膨润土和其他膨润土矿物。

2、膨润土粉粒度的影响。根据固体吸附理论,膨润土矿物粉的吸附能力得到显著提高,而且矿物粉越细吸附越强。

3、溶液介质的影响。根据双电层理论,膨润土矿物晶体带负电,双电层形成时发生离子交换。如果溶液中离子浓度过高,就会压缩膨润土颗粒的双电层,抑制膨润土的分散扩散,可能使膨润土凝固结聚。

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