新疆地区蒙皂石族矿物吸蓝量测定中转换系数K值的讨论

【试验研究】
新疆地区蒙皂石族矿物吸蓝量
测定中转换系数K值的讨论
晏全香，袁继祖
（武汉理工大学，湖北 武汉 430070）
摘要：本文以膨润土矿物化性能测试暂行统一方法为基础，研究新疆地区几种蒙皂石矿样的吸蓝量对蒙脱石含量的换算系数。

以具体矿样的吸蓝量和其XRD数据为参照，对蒙皂石族矿物的吸蓝量对蒙脱石含量的转换系数作了讨论。

关键词：蒙皂石族矿物；吸蓝量；蒙脱石含量；转换系数；新疆
中图分类号：P619.255;P575.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2007)02-0035-02 Determination of Transfer Coefficient K of Methylene Blue
Adsorbed by Smectite Clay in Xinjiang Area
Yan Quanxiang, Yuan Jizu
(Wuhan University of Technique, Hubei Wuhan 430070)
Abstract: This text is based on function test of mineral provisional unified method, study smectite clay from several area in Xinjiang and their transfer coefficient of methylene blue adsorbed to content of montmorillonite. It consults to actual adsorbed blue and its XRD data of concrete sample, to cover with smectite to methylene blue adsorbed and discuss transfer coefficient.
Key words: smectite clay; methylene blue adsorbed; content of montmorillonite; transfer coefficient
蒙皂石族矿物(Smectite)是以蒙脱石的一类粘土
矿物的总称，常伴生有高岭石、石英、长石、云母、沸石、方解石、绿泥石、黄铁矿等。

蒙皂石族矿物中蒙脱石的含量测定通常是通过测定其蒙脱石对次甲基蓝的吸附量(吸蓝量)来确定。

吸蓝量是评价蒙皂石族矿物中蒙脱石相对含量的重要技术指标，矿物中蒙脱石含量越高，吸蓝量测定值就越高。

但需要强调指出，通常直接测得的吸蓝量值，实际上是蒙皂石中蒙脱石及其伴生矿物高岭石、埃洛石等粘土类矿物混合的吸蓝量。

因此，利用吸蓝量值评价蒙脱石含量只是一个相对而有一定误差的指标。

本文就吸蓝量中经常需慎重选择的吸蓝量对蒙脱石含量转换系数进行讨论。

1 关于吸蓝量测量方法
吸蓝量的符号表示，目前国家标准中尚没有统一规定、本文参照有关的计量手册，认为可采用“A
B
”做为该量的符号，单位mmol/100g，g/g或者g/100g。

其中A是英文absorb(吸收)的词头；B是英文blue(蓝
色)的词头。

本文所提到的A
B
一律指代吸蓝量。

一般依据蒙脱石分散在水中具有吸附次甲基蓝的能力，采用测定吸蓝量(即以100g样品吸附次甲基蓝的克数表示)的方法间接求得蒙皂石中蒙脱石的含量。

1961年原西德亚亨铸造所首先以比色法测定吸蓝量，以后逐渐被滴定法代替。

也有针对滴定法以
外指示观察终点不易判断，次甲基蓝不易恒重等缺点，改用定量加入过量次甲基蓝，以SnCl
2
标准溶液为还原剂测定澄清液中过剩的次甲基蓝，求出吸蓝量。

也有的以次甲基蓝滴定—比色法判断终点的。

关于吸蓝量换算成蒙脱石含量的问题，原西德派狄森依据58种粘土测试结果得出100g纯蒙脱石的吸蓝
量为44.2g，即采用蒙脱石含量M=A
B
/0.442的经验公式换算成蒙脱石含量。

1979年以来我国在计算膨润土矿储量时一直引用这一系数。

有些矿区经实验提出用0.46、0.50、0.53等作为换算系数。

这是因为蒙皂石矿石中常伴生高岭石等其他粘土矿物，对次甲基蓝亦有较低的吸附能力，故测得的吸蓝量实际上是一种以蒙脱石吸附为主的混合吸附值。

由于各地蒙皂石的成因、产状不同，伴生的粘土矿物种类和含量亦不同，吸附特性就有差异，即使同一矿区也不尽相同，所以很难求出一个确切的换算系数。

0.442作为一个经验换算系数，只有蒙脱石含量在75%～80%时是可行的[1]，因此缺乏普遍实用性。

原地质矿产部科学技术司根据国内若干膨润土提纯蒙脱石的吸蓝量，提出估计蒙脱石的相对含量公式为：M=吸蓝量/K×100，该公式中吸蓝量(mmol/ 100g)，换算系数K定为150(即100g的100%蒙脱石的试
样吸附亚甲基蓝量为150mmol/L)，也不能客观普遍
的适应蒙皂石的研究。

为此，针对某一特定矿区，
经科学的实验求得的换算系数，方可作为换算该矿
区矿石中蒙脱石含量的依据。

2 试验部分
2.1 试样
本试验采用三种不同的矿样A、Ｂ、Ｃ矿，均
采自新疆地区。

试样特性见表1。

表1 试样特性
2.2 吸蓝量测定
各矿样经加入分散剂钠化提纯后，制样成200目
粉样备用。

吸蓝量的测定：称取0.2000g蒙皂石粉样
于锥形烧杯中，加水50m L和10g/L焦磷酸钠溶液
20mL，充分摇晃振荡直至完全分散，肉眼观察不到
明显颗粒粘团，加热微沸5min，冷却后用0.005mol/
L次甲基蓝标准溶液滴定，至试液在中速滤纸上产
生的蓝色斑点周围出现绿色晕环为止[2]。

各提纯样吸
蓝量测定列于表2。

脱石含量[3-4]，K为吸蓝量对蒙脱石含量转换系数。

M为蒙脱石含量(%)，若吸蓝量A
B
单位为g/g，则更
方便计算，因而选用g/g。

吸蓝量对蒙脱石含量换算
系数列于表4。

表4 吸蓝量对蒙脱石含量转换系数
由表4可以看出，各矿样不同类型、不同组成
时，其吸蓝量对蒙脱石含量转换系数也不同。

必须
经过更精确的科学试验得出更准确的转换系数。

3 结论
试验结果显示，因三种矿样不同矿物组成和蒙
脱石属性，A、B、C矿样具有不同的吸蓝量对蒙脱
石含量转换系数。

吸蓝量计量单位不同，得出的吸
蓝量对蒙脱石含量转换系数K也不同。

选用次甲基蓝溶液滴定蒙脱石含量，这一方法
具有一定的局限性。

蒙脱石粘土矿物类型、矿物组
成等不同，同样的蒙脱石含量、转换系数也可以得
出不同的吸蓝量测定数值。

而吸蓝量对蒙脱石含量
转换系数不同，直接影响计算蒙脱石含量的准确
度。

这会给技术交流、贸易往来及科研试验带来不
便。

转换系数也因各种矿样不同，选择也有差异。

因此，要结合多种测定方法完善蒙脱石定量计算的
探索研究工作。

采用X-射线衍射法(直接法、K值
法)、热分析法(失重法、差热法)和物化性能法(吸蓝
量法、阳离子交换量法)的测试结果，综合对比分
析，互相补充验证，才能得出正确的定量数据，可
以较为准确地确定蒙脱石的矿物含量。

【参考文献】
[1]王忠贤.非金属矿物的化学分离与测定I I.粘土矿物[J].岩矿
测试,1998,1(1).
[2]陈济美,等.膨胀土阳离子交换量的测定[J].岩矿测试,2000,
1(2).
[3]中华人民共和国地质矿产部规程DZG93-01～DZG93-12,
岩石和矿石分析规程(第二分册)[M].西安:陕西科学技术出
版社,1993:491-492.
[4]地质矿产部科技司.膨润土矿物化性能测试暂行统一方法
[M].武汉:湖北科学技术出版社,1984.
【收稿日期】2006-10-31
上表中A
B
=
V mL×10-3×(0.005mol/L)×103
=
V×2.5×10-2mmol/g=V×2.5mmol/100g，
换算成单位g/100g，得
0.2000g
A
B
=
V×(0.005mol/L)×10-3×(319.9g/mol)×100
=
V×0.8g/100g=V×0.008g/g。

0.2000g
2.3 试样XRD分析
根据X-衍射分析确定蒙脱石含量，也是确定蒙
脱石的矿物含量的重要技术手段之一。

本试验三种
提纯样品衍射XRD半定量分析测定样品的蒙脱石含
量列于表3。

2.4 吸蓝量对蒙脱石含量转换系数
采用蒙脱石含量M=A
B
/K的经验公式换算成蒙
晏全香等：新疆地区蒙皂石族矿物吸蓝量测定中转换系数K值的讨论。