海泡石性质特性
海泡石的光催化性能和应用
海泡石的光催化性能和应用近年来,随着环境污染问题愈发严重,人们对于绿色环保技术的需求也越来越高。
在这样的背景下,光催化技术逐渐受到人们的关注和研究。
其中,海泡石作为一种廉价、易得的光催化材料,具有良好的光催化性能和广泛的应用前景。
海泡石是一种层状硅酸盐矿物,由硅氧四面体和镁(或铝)氧八面体交替排列而成。
其层状结构形成了许多微米级的空间通道和孔隙,使得海泡石具有较大的比表面积和优良的吸附性能。
此外,海泡石还具有优良的化学稳定性、可控合成性和多功能调控性,这些特点使得海泡石成为一种理想的光催化材料。
海泡石的光催化性能主要归功于其特殊的层状结构和表面活性位点。
海泡石的层状结构可以有效地吸附和富集有机染料、重金属离子等污染物,使其更易于被光催化反应降解。
此外,海泡石表面的镁(或铝)氧八面体中的阳离子具有较高的光催化活性,能够有效地吸收太阳光能,形成活性物种(如氧化物自由基、空穴等),从而引发氧化还原反应,降解有机污染物。
海泡石在污染物降解、水处理、空气净化等领域具有广泛的应用前景。
首先,在污染物降解方面,海泡石可以用于有机染料、废水中有机物、重金属离子的降解和去除。
研究发现,将染料溶液与光照海泡石接触,可以显著降解染料分子,并将其转化为无害的物质。
其次,在水处理方面,海泡石可用于水中微量有机污染物的吸附和去除。
实验证明,海泡石对苯、甲苯、氯仿等有机污染物具有较高的吸附选择性和容量。
此外,在空气净化方面,海泡石也展现出良好的催化降解性能,可以有效地去除空气中的苯、醛类、挥发性有机物等污染物。
随着技术的不断发展,海泡石光催化材料也不断进行改进和创新。
例如,采用负载法将纳米材料(如二氧化钛、硫化锌等)修饰到海泡石表面,可以进一步提高光催化性能。
这是因为纳米材料具有较高的比表面积和光吸收能力,能够增强光催化反应的速率和效果。
此外,还可以通过调控海泡石的层间离子交换、发展新型的组合材料等手段来提高其催化性能。
这些改进和创新为海泡石的应用拓宽了新的领域和机会。
海泡石的性能及其应用_邓庚凤
。产
地不同 , 海泡石的化学组成也有所差异。表 1 和表 2 分别列出了几种不同产地的海泡石的化 某些海泡石样品的化学成分
CaO M gO N iO CuO N a2 O N H3 H2O
-
%
H2O
+
SiO2 A l2 O 3 TiO 2 Fe 2 O 3 FeO M n2 O 3* 100. 25**
0. 04 11. 80 11. 96 0. 04 11. 95 11. 90 0. 09 11. 67 11. 52
0. 04 0. 02 0. 37 2. 69 1. 80 0. 44 0. 04 0. 29
7. 96 7. 42 4. 90 4. 20 5. 33 6. 97
0. 15 0. 43
- 1 - 1
附近有 O H 键的
- 1
振动, 3 680 cm 处的吸收带是由与八面体 层 M g 离子相互联系的羟基所引起的 , 其余为结晶水和吸附水的吸收带。 1 020 cm 处的吸 - 1 收是 Si O 基的伸缩振动。470, 440 和 420 cm 附近吸收带则归属于 Si- O 的弯曲振动和与 八面体镁离子相配位键的振动
60 离子相互连接起来
[ 3]
江
西
科
学
1999 年第 17 卷
。海泡石单位晶胞在 ( 001) 面的投影见图 1。
海泡石的单位晶胞为单斜, 假斜方晶系 a0 = 0. 53 nm , b0 = 2. 697 nm, c0 = 1. 35 nm, = 90 。海泡石有较宽的结晶范围 , 据研 究, X 射线特征反射是 1. 2 nm( 110) , 0. 75 nm( 130) , 0. 45 nm ( 060) , 0. 43 nm ( 131) , 0. 38 nm ( 260) , 0. 32 nm ( 331) , 0. 262 nm ( 441) 和 0. 256 nm( 371) 等。根据红外光谱 研究结果 , 3 680, 3 617, 3 560, 3 380, 3 280 以及 1 660和 1 625 cm
海泡石在医学与环保等领域的应用
海泡石在医学与环保等领域的应用海泡石是一种纯天然的纤维状含水镁质硅酸盐矿物.这种矿物在自然界中并不常见,尤其形成具有工业开采价值的矿床更为少见,因而是极其珍贵的无机非金属矿产.目前,全世界探明储量约5000万吨,我国是世界上海泡石储量较大的国家之一,主要分布在江西,湖南和河北省的涿鹿,遵化等地.纯净的海泡石多呈白色至浅灰色,颗粒细,有涩感.风化后的海泡石呈土块光泽,新鲜的表面呈珍珠光泽.目前公认的结构式为Mg(Si12O30)(OH2)4·8H2O.其纤维结构由硅氧四面体和镁氧八面体组成.这种特殊的连接方式决定了沿纤维延长方向存在着定向孔道且表面多沟槽,使得其比表面积最高可达800~900m2/g,是目前比表面积最高的天然无机矿物质.海泡石的这种特殊结构导致了它的三个基本特征——吸附性,流变性和催化性,并因为其安全性和有效性而被广泛应用于化工,环境保护,医疗,食品加工和保存,养殖业,化妆晶,汽车制造等行业,是一种非常有前途的环保型天然无机非金属材料.1 海泡石的特性1.1 吸附性海泡石由硅氧四面体和镁氧八面体通过共同顶点相互连接成三维立体的骨架结构,有贯穿整个结构的沸石孔道和孔隙,是一种十分空旷的多孔性矿物质,类似于沸石分子筛的结构.据前人测定,它的内外比表面积总共可达900m2/g(一般是指β海泡石,由于在海泡石的表面含有大量的碱性中心([MgO6])和酸性中心([SiO4]).是一个双中心的表面,具有较强的极性,故优先吸附极性强的物质.这就为某些物质的富集,干燥或净化提供了新的方法.1.2 流变性海泡石的颗粒外形呈不等轴针状,聚集成稻草束状.当遇到水或其它极性溶液时则迅速溶涨并解散,形成的单体纤维或较小的纤维束无规律地分散成互相制约的网络,并且增大体积.这样就形成了具有流变性能的高粘度,稳定的悬浮液.其流变性能随浓度,剪切应力,时间,pH值,电介质及其它因素不同而各异.1.3 催化剂海泡石含有大量朝向外部的Si-OH基团,对有机化合物具有较强的亲和力,能与有机反应剂的气态或液态直接作用,生成有机矿物衍生物,并能保留矿物的格架.Si-OH基团含有的多少与它的比表面积呈正比.2 海泡石的应用2.1 在医学领域的应用2.1.1 液体的除杂,净化和缓释:海泡石对液体的脱色除杂作用,其基本原理是海泡石巨大的比表面对某些物质的定向吸附.在医学研究中,对溶液的某些杂质的去除,通过常规的方法很难办到.若将海泡石活化处理或表面改性,使之针对性地对某些极性或非极性物质吸附,完全可以达到实验要求.例如强致癌物黄曲霉素常常存在于保存不当的食用油中,研究表明,在植物油中加入250ppm黄曲霉素,然后加入1.6%的活化海泡石进行静态吸附,24小时后,测定黄曲霉素含量小于5ppm.在制药工业中,海泡石可以作为离子交换剂,净化剂,发亮剂使用.因海泡石安全,无毒,可以广泛地应用于肠衣丸中,它对白喉毒素,生物碱,大肠杆菌等的吸收作用远远超过其它材料.由于海泡石的吸附作用,可用做特殊医药的缓释剂,既可以减少药性剧烈药品的副作用,也有利于在较长时间内维持体内有效的药品浓度.这一应用的研究已经受到人们的密切关注.2.1.2 环境气体的净化:海泡石对某些有害气体,如氨气,甲醛,硫化物等有极强的吸附作用.用40g/m3的海泡石可以使环境中的氨气浓度由100ppm降至18ppm,而且海泡石还可以再生使用.在动物养殖基地,鼠,兔等动物极易受氨气等有害气体的侵害,有些气体恰恰是某些传染病的诱因.如果采用海泡石对环境进行改善,即使在冬季通风条件差的季节,也可使动物饲养环境达到较佳状况而且成本低廉.在家庭生活中,冰箱保存食品的最大弊端是气体的交叉污染, 各种食品散发出的气体混合或反应,不但导致食品的风味降低,更容易引发腐烂变质而影响人体健康.而海泡石是这些有害气体的强吸附剂,在冰箱中放置经活化或添加了安全化学试剂(如高锰酸钾粉末等)的海泡石,则可极大地降低有害气体的浓度,保持冰箱的清洁,提高食品的保存质量和期限.如果将添加了高锰酸钾等强氧化剂的海泡石放置于水果箱或水果袋中,则可吸收水果放出的催熟香气而延缓水果的成熟和变质.2.1.3 增稠和悬浮性能:因海泡石以针状形态存在,在遇到水或其它极性溶剂时,纤维束就规律地分散成互相制约的网络,而且增大体积,从而形成具有流变性的高粘度的稳定悬浮液.利用此种性质,可以将药物形态加以改变.例如,某些药物与溶剂间因极性不匹配,很难形成稳定的悬浮液,且常发生溶质团聚现象,影响药效.若用海泡石的悬浮作用和对微粒的吸附作用,可使药物均匀地分散于溶剂中.此外,海泡石作为药物的赋形剂也越来越受到重视,适当使用海泡石可增大液体的粘度,这种增稠作用,为膏体药物的生产提供了一种有效,经济的方法.2.2 在环境保护及其它行业中的应用2.2.1 清除废水中有害离子:海泡石具有独特的抗盐分散稳定性和很强的表面吸附性能,用作含有害离子废水处理剂的可能性已经引起了人们的重视.上述实验结果表明,海泡石在处理含有害离子废水方面有很好的应用开发前景,特别是经Fe3+离子改性的海泡石,为含重金属离子废水的处理提供了一条有价值的途径.2.2.2 在轻工,造纸业中的应用:早在1942年,弗勒里等已确定,用海泡石代替30%的脂肪酸,能改善肥皂的洗涤性能.将海泡石用作洗涤剂成分的研究表明,它比蒙脱石或高岭石有更强的去垢能力,不但可以改善清洁质量和去污能力,还能改善最终的白度,并能降低衣服上和洗涤水中的细菌含量.海泡石用作化妆品的增稠剂,可使油脂和软膏具有适宜的粘度,并使之具有良好的保水性能,提高化妆品的品质.海泡石也可作为颜料的悬浮剂,有利于颜料的均匀分散. 目前利用海泡石的化妆晶有各种乳液,面膏,牙膏,油膏,干型香波等.国外大量从我国进口海泡石原矿,经深加工后返销我国的产品即有化妆品.用海泡石加玻璃纤维及5%抗化学腐蚀增强剂,可制造无机不燃纸.它还是生产非碳复写纸的理想原料,利用它的催化性能,即在复式或无碳纸拷贝板的正面或接受面涂上海泡石,反面或传递面上涂上一层无色的中间颜料.由于海泡石是很好的显色物质,能使颜料分子吸附其上,可固定并确保颜色不变.2.2.3 在环境建材中的应用:海泡石是很好的玻璃珐琅原料,将它制成水悬浮玻璃珐琅大量用于陶瓷工业.这种玻璃珐琅具有很高的白度和坚固性,无毒抗菌,非常适合用做卫生洁具装备家庭,医院,宾馆以及其它公共场所,是其它原料无法比拟的,故它还可用于搪瓷工业.医学上还经常用于修补牙齿.用α型海泡石加适量的聚集剂,用造纸法将混合物制成薄板,也可以作成各种型号的产品,成为耐热无机纤维板.此种产品可在室温或100℃左右均能保持很高的强度和良好的柔韧性及挠性.由纤维状海泡石与蛭石混合成型,经煅烧可制成无机耐热材料.蛭石具有薄片状多层结构,以累积形态赋存.海泡石在成型过程中由于纤维的缠绕,使蛭石的自由膨胀得到限制,从而形成聚合体.这种复合材料在常温或高温下表现出优良的弹性和塑性,由于无毒又不污染环境,适合在室内和高温环境重复使用.由于海泡石无毒和增稠触变性能,是石棉的理想代用品.它既可以加强涂料的强度和隔热效果,还可喷涂,这是石棉制品难以达到的.在建筑内墙涂料中,海泡石制品无论附着力,悬浮性和亮度等性能指标均优于目前的各种涂料.用海泡石,合成树脂,颜料生产的合成涂料,目前已得到普遍应用.其特点是在墙壁上形成明亮的,色泽调和的薄膜,这种膜不但耐擦洗,而且具有较好的吸附作用,可以吸附部分有害气体,如果每隔一定时间更换涂料并加入清新剂,则有利于长期保持室内空气的清洁,改善室内环境.在海泡石内墙涂料中加入适量杀虫剂.可以杀死蚊, 蝇,蟑螂等.海泡石可以改善混凝土的流变性.将海泡石粉碎至3mm左右,在75~80℃干燥,使其水份含量为13%~15%.再进一步过筛,直至95%的产品粒度为125~437μm,制成10%的海泡石悬浮液,在制备混凝土时掺合使用.这样的混凝土可用于房屋建筑和船体防锈涂料.3 结语海泡石作为一种无机矿物质,由于特殊的地质成因,导致了独特的结构形态,使其具有优良的吸附性,流变性和催化性.依据这些特性,海泡石已在广泛的领域得到应用.目前在环境保护, 医药等领域,海泡石的应用研究已呈现良好的发展前景.认真研究海泡石与特效药品及中药制剂的相互作用机理,探索海泡石缓释作用的可行性和对生物体内有害病菌的吸附作用,将是非常有意义的医学与化学结合的边缘课题.。
海泡石 紫外 吸收
海泡石紫外吸收
【原创实用版】
目录
1.海泡石的简介
2.海泡石的紫外吸收特性
3.海泡石的应用领域
正文
海泡石(Sepiolite)是一种自然矿物,主要成分为硅酸盐,具有独特的多孔结构,使其在许多领域具有广泛的应用。
近年来,海泡石因其优异的紫外吸收性能而受到关注,被用于制备各种紫外防护产品。
海泡石的紫外吸收特性主要源于其特殊的晶体结构。
海泡石晶体中存在大量的羟基(-OH)官能团,这些官能团可以与紫外光发生相互作用,从而有效地吸收紫外光。
研究表明,海泡石对紫外光的吸收能力与其羟基含量、粒径、形貌等因素密切相关。
通过调节这些因素,可以进一步提高海泡石的紫外吸收性能。
凭借优异的紫外吸收性能,海泡石在许多领域具有广泛的应用前景。
以下是海泡石在几个领域的应用实例:
1.环保领域:海泡石可以用于废水处理,通过吸附有机污染物和重金属离子,实现水体的净化。
此外,海泡石还可以作为催化剂载体,提高催化剂的活性和稳定性。
2.化妆品领域:海泡石的紫外吸收性能使其成为一种理想的防晒剂。
在化妆品中添加海泡石,可以有效阻止紫外光的侵害,减轻紫外线对皮肤的损伤。
3.农业领域:海泡石可以作为一种生物农药,通过抑制病原菌的生长和繁殖,提高农作物的产量和品质。
同时,海泡石对环境的影响较小,有
利于实现绿色农业。
总之,海泡石作为一种具有优异紫外吸收性能的天然矿物,在环保、化妆品和农业等领域具有广泛的应用前景。
海泡石的导电性和导热性能
海泡石的导电性和导热性能海泡石,又称膨润土或膨胀土,是一种天然矿物质,其实质是层状铝硅酸盐和水合物的混合物。
它以其独特的物理和化学性质而受到广泛关注。
本文将重点讨论海泡石的导电性和导热性能,以揭示其在电子技术和能源领域的应用潜力。
首先,海泡石的导电性是指其导电能力。
虽然海泡石本身是一种绝缘材料,但通过掺杂或引入特定成分,可以显著改善其导电性。
研究表明,通过掺杂一些金属元素,如铜或锡,可以使海泡石具有较高的电导率。
这是因为掺杂的金属元素可以形成电荷传输的导电通道,从而提高了海泡石的导电性。
这种导电性的提高使得海泡石在电子材料和器件中具有广泛的应用前景。
其次,海泡石的导热性能是指其传导热量的能力。
与导电性类似,海泡石本身的导热性较差。
然而,通过优化其物理结构,可以改善其导热性能。
事实上,海泡石的层状结构使得其在热传导方面表现出色。
层状结构内的水分子可以提供更大的热导路径,从而提高热量传导的效率。
此外,掺杂一些热传导性能较高的材料,如金属纳米颗粒,也可以增强海泡石的导热性能。
这使得海泡石成为热管理领域的理想材料,特别是用于导热膏、热传导胶带等散热产品。
海泡石作为一种多孔材料,具有优异的吸湿性。
当材料吸湿时,其中的水分子会在海泡石的层状结构之间扩散,从而形成一个导电、导热的网络。
这种导电、导热的网络可以在一定程度上提高材料的导电性和导热性能。
这使得海泡石常被用于湿度传感器和温湿度调节器等器件中。
根据不同的应用需求,可以调整海泡石的孔隙结构和湿润度,以实现更精确的传感和调节效果。
海泡石的导电性和导热性能还使其在能源领域具有广泛的应用潜力。
通过利用其导电性,海泡石可以作为超级电容器和锂离子电池的电极材料。
超级电容器是一种高能量密度和高功率密度的储能设备,其能够实现快速充放电,并具有长寿命和良好的耐高温性能。
而锂离子电池则是目前最常用的可充电电池之一,其高电压输出和较长的循环寿命使其成为移动电子设备和电动汽车等领域的首选能源解决方案。
海泡石粘土在电子产品制造和外观设计中的应用
海泡石粘土在电子产品制造和外观设计中的应用导语:随着科技的快速发展,电子产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
为了满足不断升级变革的市场需求,电子产品的制造和外观设计也在不断进行创新和改进。
而海泡石粘土作为一种独特的材料,已经在电子产品制造和外观设计中找到了广泛的应用。
本文将详细介绍海泡石粘土在电子产品制造和外观设计中的应用。
一、海泡石粘土的特性海泡石粘土是一种由海底火山爆发形成的天然矿石,它具有很强的吸水性和附着力。
海泡石粘土的主要成分是硅酸盐矿物,并含有许多微小的气孔和孔隙。
这些孔隙使得海泡石粘土可以在水分的作用下膨胀,形成柔软而易塑造的状态。
海泡石粘土质地轻盈,触感细腻,无毒无害,易于加工,具有很强的可塑性和可塑性。
此外,海泡石粘土还具有很好的保湿性和保温性,能够有效地降低电子产品的温度。
二、海泡石粘土在电子产品制造中的应用1. 散热材料电子产品在工作过程中会产生大量的热量,如不及时散热,将会影响设备的性能和寿命。
海泡石粘土由于其良好的导热性和吸水性,被广泛应用于电子产品的散热材料中。
通过将海泡石粘土制成散热片、散热管等散热器件,可以有效地提高电子产品的散热效果并保护设备的稳定运行。
2. 隔热材料除了散热外,海泡石粘土还被用作电子产品的隔热材料。
电子产品中的各种元器件在工作时会产生较高的温度,并且不同元器件之间的热量传导可以相互干扰。
通过使用海泡石粘土作为隔热层,可以有效地阻断热量的传导,降低设备之间的相互影响,提高整体系统的稳定性和工作效率。
3. 衬垫材料海泡石粘土的柔软性和可塑性使其成为电子产品中衬垫材料的理想选择。
在电路板制造的过程中,海泡石粘土可以用于填充和固定电路板上的元器件。
它不仅能够起到减震和缓冲的作用,还能够防止元器件之间的碰撞和磨损,提高电子产品的稳定性和寿命。
四、海泡石粘土在电子产品外观设计中的应用1. 外观装饰海泡石粘土的颜色丰富多样,可以通过添加天然或人工颜料,制作出各种鲜艳、亮丽的色彩。
海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物
海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物,早在明朝李时珍所著《本草纲目》记载中称之为"不灰木"其主治热痱疮、肺热、咳嗽等(见《本草纲目》第一册五五三页),海泡石本身具有无公害、无毒、无污染、无气味、不燃烧等性质,是现代最理想的环保形绿色矿物原料。
一、物理性能:1、化学组成海泡石的化学成分主要为硅(Si)和镁(Mg)组成,其理论化学分子式为Mg8(H2O)4[Si6O15]2(OH)48H2O2、物理性能(1)外观:颜色多变,有白色、浅黄、浅灰、黑绿,条痕呈白色,不透明,触感光滑且粘舌。
(2)硬度:2-2.5(3)比重:1-2.3(4)耐温度:在350℃高温下体结构不发生变化,耐高温性能达1500~1700℃。
(5)吸附性:吸收大于自身重量150%的水。
二、主要用途:据有关资料统计,海泡石用途多达130多种,成为当今世界用途最广的矿物原料之一(见表格)海泡石的主要用途三、海泡石绒质量标准:说明:(1)以上价格为出厂价格,不含运费。
(2)包装为95cm*55cm外塑内膜净重25公斤。
(3)可为贵公司(厂)办理火车、零担运输业务。
(5)款到后发货。
MY-1环保型复合硅酸盐保温涂料一、保温材料的种类及市场情况节能降耗是实现"二十一世纪可持续发展战略"的重要措施之一,建筑墙体节能是《民用建筑节能设计标准北京地区实施细则》的重要内容之一。
由于外墙墙体面积约占总建筑面积的45%,因此外墙保温材料的选用对节能降耗起着极为重要的作用。
目前墙体节能保温材料包括有机类(如聚苯板、聚碳酸酯及酚醛等)、无机类(如珍珠岩水泥板、泡沫水泥板、复合硅酸盐等)和复合材料类(如金属夹芯板、芯材为聚苯等)。
主要保温形式有外墙外保温和外墙内保温,而外墙内保温中具有强烈生命力的新材料,首选产品为新型的、且具有无毒无害无污染调温调湿多功能的涂敷式的环保型复合硅酸盐保温涂料。
二、产品性能和特点1、产品性能和特点MY-1环保型复合硅酸盐保温涂料是在石油、化工部门多年来广泛、长期使用的保温涂敷材料基础上利用天然非金属矿物材料经特定工艺制作而成的新一代外墙内保温新材料。
海泡石
应用广泛 应用领域 主要 用途 油脂化工 分子筛、用于化工、制糖、酿酒 医药 离子交换剂、净化剂、发亮剂 陶瓷 珐琅质原料 环保 颗粒去污剂和吸附剂 铸造 型砂粘结剂 硅酸盐 高镁耐火材料的特殊耐高温涂层的优质原料 塑料 发泡灵、脱色剂 建筑 隔音、隔热材料、涂料 橡胶 特殊充填剂 电焊条 焊药配料 轻纺和化工 催化剂、悬浮剂、增稠剂和触变剂 制烟 香烟滤嘴原料 特种用纸 催化载体和吸附剂 国防现代科学 原子能、火箭、卫星诸方面的特殊陶瓷部件 农业 杀虫剂、土壤消毒的载体原料、配制特殊原料、配制动物药剂、 家畜垫圈 工艺品 雕刻工艺品、装饰物及生活用品 烟斗 海泡石质轻,散热性好,而且由于石质细腻、柔软,故能在外壁雕刻出十分精巧细致 的浮雕图案(一般取材自古希腊、古罗马的神话故事,也有动植物、人物等造型),具有很 高的艺术价值。这也是其优于石楠根的地方之一。海泡石烟斗用久了,在烟油和手汗的内外 共同作用下,会散发出自然、深邃和高贵的棕金色(石楠根亦具相似特点,但由于海泡石本 身呈乳白色,所以变色比前者更明显)。最优质的海泡石,产自土耳其中部的 Eskishehir。另 外,东非的坦桑尼亚亦有出产。烟嘴一般用天然/ 合成的琥珀,或者动物的角、骨制造。海 泡石因其特殊性质,较适合作为造烟斗的材料;另一方面,亦由于质地脆弱、易碎,所以只 适合资深烟斗客考虑。 钻井 抗盐、抗高温的特殊泥浆
海泡石具有极强的吸附、脱色和分散等性能,亦有极高的热稳定性,耐高温性可达 1500~1700℃,造型性、绝缘性、抗盐度都非常好。
物理性能 (1)外观:颜色多变,有白色、浅黄、浅灰、黑绿,条呈白色,不透明,触感光滑且粘舌。
(2)硬度:2-2.5 (3)比重:1-2.3 (4)耐高温:在 350 度的高温下,结构不发生变化,耐高温性能达 1500-1700 度 (5)吸咐性:吸收大于自身重量 150%的水
重庆土壤修复用海泡石用途
重庆土壤修复用海泡石用途重庆是中国西南地区的重要城市,土壤修复对于城市的可持续发展至关重要。
而海泡石作为一种优质的土壤修复材料,在重庆地区具有广泛的用途。
本文将从海泡石的物理化学性质、土壤修复的原理、重庆土壤污染情况以及海泡石在重庆土壤修复中的具体用途等方面进行探讨。
首先,海泡石是一种具有多孔结构的玄武岩,主要成分为氧化镁、氧化铁、二氧化硅等,具有很高的化学稳定性和抗腐蚀性。
由于其微孔的结构,海泡石具有很高的比表面积和吸附性,能够有效地吸附和固定土壤中的重金属、有机物等污染物质。
同时,海泡石还具有调节土壤酸碱度、改良土壤结构等优良特性,在土壤修复中发挥着重要的作用。
土壤修复的原理是通过合适的修复材料改良受污染土壤的化学、物理性质,从而减少或消除土壤中的污染物质。
而在重庆地区,由于长期的工业化和城市化进程,土壤污染问题日益突出。
主要的土壤污染源包括工业废水排放、交通尾气排放、农药化肥过量施用等。
这些污染物质会导致土壤中重金属、有机物等超标,严重影响土壤的肥力和生态环境。
因此,采用海泡石进行土壤修复成为一种有效的手段。
针对于重庆土壤污染的实际情况,海泡石具有多种用途。
首先,海泡石可以用于重金属污染土壤的修复。
重庆地区存在较为严重的重金属污染问题,尤其是铅、镉、汞等重金属的超标现象普遍存在。
海泡石具有较高的离子交换能力和吸附性,能够有效地吸附和固定土壤中的重金属离子,减少其对植物和人体的危害。
其次,海泡石还可以用于有机物污染土壤的修复。
在重庆地区,农药和工业有机物的超标污染也比较严重,而海泡石能够通过微孔结构吸附和分解有机物质,有助于净化土壤。
此外,海泡石还可以用于土壤酸碱度的调节和土壤结构的改良,使得土壤更加适宜植物生长。
综上所述,海泡石作为一种优质的土壤修复材料,在重庆地区具有广泛的用途。
通过调节土壤pH值、吸附污染物质等方式,海泡石能够有效地改善土壤质量,减轻土壤污染对植被和生态环境的影响。
在重庆地区的土壤修复工程中,应充分发挥海泡石的优势,结合实际情况,科学合理地选择使用海泡石或者与其他修复材料相结合,共同推动重庆地区土壤修复工作的顺利进行。
海泡石晶体结构
海泡石晶体结构海泡石是一种含有钙、铝、硅等元素的矿物,具有一定的经济价值。
它的晶体结构对于理解其物理和化学性质至关重要。
本文将会介绍海泡石的晶体结构,并探讨其在工业和科学领域的应用。
海泡石晶体结构海泡石属于独居硅酸盐矿物,其晶体结构属于正交晶系,空间群为Pna2(1)。
其晶胞参数一般为a=4.96Å,b=15.42Å,c=10.77Å。
海泡石晶体结构的基本单元是硅氧四面体,其化学式为SiO4。
海泡石晶体结构中,硅氧四面体相互连接形成了一系列无限延伸的链状结构,这些链状结构在空间内排列成为一种特殊的网络结构。
其中,每个硅氧四面体的顶点都和其他三个四面体相连,形成一种网状结构。
而海泡石的化学式为(Ca, Na)2-3Al3(AlSi3O10)(OH)2,其中的Ca 和Na离子处于硅氧四面体构成的网状结构的空隙中,而Al 离子则处于网状结构之外。
海泡石晶体结构的几何构型具有高度的对称性,在晶胞中出现了多个对称元素。
其中最重要的是4个方向的链接二面角都是大于90度的四面体对称性。
如果将硅氧四面体视为基本单元,海泡石晶体结构的对称性就表现为48元点群对称性。
海泡石的性质及应用海泡石的晶体结构决定了其具有一些独特的物理和化学性质。
首先,海泡石是一种层状的矿物,在矿物学上属于亚闪石系。
其呈现出非常好的层状性,层间距离较大,使其具有一定的膨胀性。
这种膨胀性在一些工业领域得到了广泛的应用。
其次,海泡石在矿物领域中也有着广泛的应用。
由于其硅氧四面体单元的不同排列方式,海泡石可以被分为不同的变种。
这些不同的变种在矿物学中被广泛应用于矿物分类、研究等工作中。
最重要的是,海泡石在催化、吸附、储能等领域具有广泛的应用前景。
由于其高度对称的晶体结构和较大的表面积,海泡石可以作为一种良好的催化剂被广泛使用。
同时,海泡石的分层结构也为其在电化学储能领域提供了广阔的应用前景。
结语综上所述,海泡石是一种具有独特晶体结构的矿物。
海泡石土壤改良剂在茶园种植中的应用实践和效果评价
海泡石土壤改良剂在茶园种植中的应用实践和效果评价茶叶作为世界上最为古老和广泛饮用的饮品之一,在全球范围内都有着广泛的种植和饮用基础。
然而,在茶园种植过程中,土壤质量和生态环境的保持对于茶叶的产量和质量有着重要的影响。
为了改善茶园的土壤质量,提高茶叶的产量和质量,越来越多的农业研究人员开始研究和应用海泡石土壤改良剂。
海泡石是一种宝贵的土壤改良材料,由于其独特的物理和化学性质而被广泛应用于茶园种植。
它主要由膨胀的火山滑石组成,具有轻质、多孔、亲水性强的特点。
海泡石在土壤中具有良好的水分调节能力,可以提供优越的通气和保水性能,从而改善土壤结构。
此外,海泡石还能够调节土壤pH值,增加土壤肥力,并提供一定的荧光矿物质,对茶叶的生长和发育有积极的影响。
在茶园中使用海泡石土壤改良剂的方法主要包括将其直接添加到土壤中或将其制成海泡石壮苗剂进行喷施。
直接添加海泡石的方法可以改善土壤的物理性质,增加土壤通气性和保水性,从而促进根系生长和分布。
海泡石壮苗剂的喷施则可以在茶树生长的关键时期为其提供充足的营养和保护,增加茶叶的品质和产量。
在茶园中应用海泡石土壤改良剂的实践中,通过长期的观察和分析,取得了一系列积极的效果。
首先,海泡石土壤改良剂可以显著提高茶园的水分持久性。
由于海泡石本身具有良好的透水性和保水性,茶树的根系能够更好地吸收和利用土壤水分,降低干旱和涝灾害对茶树生长的影响。
研究表明,添加海泡石后,茶树的耐旱性和抗洪能力有所增强,茶叶的产量和质量得到了显著提升。
其次,海泡石土壤改良剂可以改善土壤结构和通气性能。
海泡石颗粒具有微陷结构,在土壤中形成稳定的土壤骨架,增加土壤的透气性和渗透性,提高根系呼吸和养分吸收能力。
研究发现,添加海泡石后,茶树的根系发育更加健壮,根茎数量和根长增加,有助于提高养分的吸收效率,从而增加茶叶的产量。
另外,海泡石土壤改良剂还可以调节土壤酸碱度和缓解土壤盐碱化。
海泡石中的离子交换作用能够中和酸性土壤的pH值,并有效降低土壤中的铝毒害。
海泡石粘土颗粒大小对其特性的影响
海泡石粘土颗粒大小对其特性的影响海泡石(Perlite)是一种由含水硅酸铝岩矿石经过加热膨胀形成的颗粒状材料。
而海泡石粘土是由海泡石颗粒和粘土矿物(如膨润土)组成的混合物。
海泡石粘土广泛应用于建筑材料、陶瓷、农业、园艺等领域,它的特性受粘土颗粒大小的影响很大。
本文将探讨海泡石粘土颗粒大小对其特性的影响,并分析其在不同领域的应用。
首先,海泡石粘土颗粒大小对其物理性质有显著影响。
颗粒较大的海泡石粘土具有较低的密度和较好的保温性能。
这是因为较大的颗粒能够形成较多的空隙,从而减小传热和传导的机会。
此外,较大的颗粒还能提供较好的通气性和保湿性能,使其在园艺和农业领域中被广泛使用。
其次,海泡石粘土颗粒大小对其化学性质也有一定的影响。
较小的颗粒具有较大的比表面积,从而增加了与周围环境的接触面积。
这使得粘土颗粒更容易吸收水分和养分,提高了其在土壤改良和植物生长中的应用性能。
此外,较小颗粒的海泡石粘土还具有较好的吸附性能,能有效吸附污染物和有害物质,保护土壤和环境。
此外,海泡石粘土颗粒大小还对其力学性能产生影响。
颗粒较大的海泡石粘土具有较好的抗压性能和细观结构稳定性。
这使得它在用作建筑材料时具有较好的强度和耐久性。
较小的颗粒则具有较高的塑性变形能力,能够适应不同的形状和结构要求。
所以,在不同的工程应用中,根据实际需求选择合适大小的颗粒对于保证材料的性能和功能是至关重要的。
综上所述,海泡石粘土颗粒大小对其特性具有显著影响。
颗粒较大的粘土具有较好的保温性能、通气性和保湿性能,在园艺和农业领域中应用广泛。
而颗粒较小的粘土则具有较好的吸附性能、可塑性和适应性,在土壤改良和建筑材料中具有重要地位。
因此,在选择合适的海泡石粘土时应根据具体应用需求来选取适当大小的颗粒。
海泡石粘土的应用领域广泛,下面我们将针对几个主要领域进行探讨。
首先,海泡石粘土在建筑材料方面的应用已日渐成为一个热门研究领域。
海泡石粘土作为一种新增材料,可以用来增强混凝土强度、减轻建筑物自重、提高保温性能。
海泡石土壤改良剂对土壤酸碱度的调节效果研究
海泡石土壤改良剂对土壤酸碱度的调节效果研究引言:土壤酸碱度是决定土壤质量和植物生长状况的重要指标之一。
土壤的酸碱度主要通过土壤pH值来衡量,pH值低于7代表酸性土壤,高于7代表碱性土壤,而接近7的为中性土壤。
土壤酸碱度对于作物的营养吸收以及微生物的活性有着重要影响。
海泡石作为常用的土壤改良剂之一,具有良好的酸碱调节能力。
本文将探讨海泡石土壤改良剂对土壤酸碱度调节效果的研究进展,以期为土壤调理和农田管理提供科学依据。
1.海泡石土壤改良剂的基本特性海泡石是一种天然的矿物质,主要由硅酸铝和少量的其他元素组成。
其特点包括高孔隙度、大比表面积和优良的吸附、释放性能等。
海泡石在土壤中可以调节土壤结构,提高土壤保水保肥能力,同时还具有调节土壤酸碱度的功能。
2.海泡石土壤改良剂对酸性土壤的调节效果酸性土壤常常会导致铝、锰、铁等有害元素的释放,影响植物根系的生长和营养吸收。
海泡石土壤改良剂在这方面起到了积极的调节作用。
海泡石能够降低土壤的酸性度,提高土壤的pH值,减少酸性土壤中有毒阳离子的存在。
研究表明,添加适量的海泡石能够中和土壤中的酸性物质,提高土壤的pH值,从而改善酸性土壤的肥力。
其中,海泡石中富含的碱性离子可以与酸性物质发生反应,减少土壤中的酸性成分。
此外,海泡石的吸水性能也能帮助减少土壤水分的蒸发,从而降低土壤的酸性度。
因此,海泡石在酸性土壤的调节应用中具有潜在的优势。
3.海泡石土壤改良剂对碱性土壤的调节效果碱性土壤在农业生产中同样会带来一系列问题,如离子毒害、固件结皮等。
研究表明,海泡石在调节碱性土壤方面也具有一定的作用。
海泡石土壤改良剂的添加能够释放出具有酸性的元素,如铝、铁等,与碱性土壤中的碱性成分发生化学反应,减少土壤中的多种盐分含量,减弱碱性土壤对植物生长的不利影响。
此外,海泡石的孔隙结构也能够增加土壤的透气性,促进土壤中盐分的排除。
4.海泡石土壤改良剂的应用方法海泡石土壤改良剂的应用方法也是关键的研究方向之一。
海泡石在火山喷发预测中的应用
海泡石在火山喷发预测中的应用火山喷发是地球上最为剧烈和具有破坏力的自然现象之一,其可能产生的灾害包括喷发物的喷射、岩浆流的迅速流动以及火山灰的降落等。
对火山喷发的预测和监测对于保护人类生命和财产安全至关重要。
近年来,海泡石作为一种重要的火山监测工具,已经在火山喷发预测中发挥了重要的作用。
海泡石是一种矿石,其主要成分为硅酸铝钠矿物。
它具有轻质、高孔隙度和热稳定性强等特点,在火山学领域被广泛应用。
下面将从火山气体监测、地震活动监测以及岩浆运动监测三个方面探讨海泡石在火山喷发预测中的应用。
首先,火山气体的监测是火山喷发预测中的重要环节。
在火山喷发前,地下的岩浆会冷却并释放出大量的气体,其中包括二氧化硫、二氧化碳和水蒸汽等。
通过监测火山气体的含量和组成,可以分析火山活动的发展趋势。
海泡石作为气体渗透性材料,可以将气体吸附在其孔隙中,因此海泡石可以被用作火山气体采样器。
研究人员可以通过采集海泡石样本并分析其中的气体成分,预测火山喷发的时间和规模。
其次,地震活动监测是火山喷发预测中的另一个重要方面。
在火山活动过程中,岩浆的运动会导致地壳的变形和断裂,产生地震活动。
通过监测地震活动的强度、频率和位置,可以了解火山的喷发趋势和可能的喷发点。
海泡石可以作为地震监测器,在火山地区进行布设,以记录地震事件的发生和变化。
通过分析和解读海泡石记录的地震数据,可以预测火山活动的发展和可能的喷发。
最后,岩浆运动监测也是火山喷发预测的关键环节之一。
岩浆的运动路径和速度对于确定火山喷发的范围和规模至关重要。
海泡石在岩浆中的运动速率和方向会因其孔隙结构和岩浆的粘度而受到影响。
通过在火山地区布设海泡石监测站,可以实时监测岩浆运动。
海泡石记录的岩浆运动数据可以帮助地质学家理解岩浆的行为,预测火山的喷发行为和可能的喷发路径。
总的来说,海泡石在火山喷发预测中发挥了重要的作用。
通过海泡石的吸附性和监测能力,可以实时监测火山气体、地震活动和岩浆运动等关键指标,为火山喷发的预测和预警提供科学依据。
了解海泡石在涂料中的应用特性
了解海泡石在涂料中的应用特性海泡石是一种富镁纤维状硅酸盐粘土矿物,由于其具有天然的微纤维状结构和沿纤维轴向扩展的八面体非连续层,因此除具有一般粘土的可塑性、粘结性等共性外,还具有极高的吸附性、分散性、抗盐喊、耐高温等特性,广泛应用于催化、吸附、化工、环保、石油钻井、农业等浩繁领域。
在涂料领域,海泡石具有优良的耐水性、耐碱性和触变性,是涂料领域紧要的功能性添加剂。
(1)海泡石用作悬浮剂由于海泡石结构的特别性,使其保留着一系列晶道,微孔丰富,比表面积极大(250—340m2/g),孔隙度高,吸附和水化本领很强。
其粉体在水中不会膨胀,但易分散,一经搅拌很快就能高度分散,形成具有肯定粘度的悬浮体,这种悬浮体有很好的悬浮稳定性,配入乳胶漆后,有利于提高涂料的抗分层沁水和储存稳定性。
(2)海泡石用作增稠剂海泡石粉体白高于凹凸棒土和膨润土,用作无机类增稠剂具有更大的吸引力。
另外,海泡石对涂料PH值的适应性较强,可提高产品的耐水性,相对于用碱增稠的聚磷酸盐增稠剂更有利于涂料的环保性。
(3)海泡石用作触变剂分散于水中的海泡石微粒会以不同方式通过缔合作用形成三维网络结构,使分散悬浮体具有很大的表观粘度,在外界剪切力作用下,网络结构破坏,体系粘度下降,当外界剪切去除在静置状态下,网络结构重新恢复,粘度上升,充分表现出体系的触变性能,基于这一特性,将海泡石悬浮体用于乳胶漆,可防止涂料流挂,改善施工性,对于厚质乳胶漆,涂料的触变性更为紧要。
另外,作为一种功能性填料,海泡石粉体具有丰富纤维状的显徽结构形态,将其添加于涂料中,可提高涂膜的屏蔽性和强度,改善涂膜的抗水性、耐洗刷性等。
(4)应用实例在防锈乳胶漆中,添加海泡石作为配方中唯一的增稠剂,由于其明显的触变性,使涂料的施工性能显著改善,这一点对用于钢铁基底的防锈乳胶漆来讲至关紧要。
另一方面,加入海泡石对漆膜强度,防锈性的进一步提高均有好处。
在弹性涂料中,海泡石的增稠作用使在生产高粘度的弹性涂料中明显削减了有机类增稠剂的用量,有利一于提高涂料的耐水性和充足环保要求;利用海泡石的触变性能简单获得花纹清楚、立体感强的厚质拉毛涂料,在施工过程中不会产生流挂,海泡石针状结构对涂膜的加强效果也使弹性涂料膜的拉伸强度得以提高。
海泡石的性能及其应用
【开发利用】张江凤,段 星(中国地质大学材料化学与化学工程学院,湖北 武汉 430074)摘要:本文综述了海泡石的结构、性质及其在农业、工业和民用业等各领域的用途,同时综述了酸改性法、离子交换法、水热处理法和焙烧法,有机金属配合物改性法、矿物改性法等对海泡石性能的影响。
关键词: 海泡石; 吸附; 改性; 应用中图分类号:P619.231;TD985 文献标识码:A 文章编号:1007-9386(2009)04-0019-04Properties of Sepiolite and Its ApplicationZhang Jiangfeng, Duan Xing(College of Materials Science and Chemistry Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China)Abstract: In this paper, we reviewed sepiolite's structure, properties, and its application in agriculture, industry and other fields.The different modifications of sepiolite such as acid treatment, ion-exchange treatment, hydrothermal treatment, calcination treatment,organic metal complexes treatment and mineral treatment were also briefly reviewed.Key words: sepiolite; adsorb; modification; application海泡石是一种富镁的纤维状硅酸盐粘土矿物,是用途较广泛、应用领域扩展较迅速的矿产之一。
海泡石与农业
海泡石与农业一、认识海泡石㈠海泡石矿物特性海泡石(英文称Sepiolite)是一种含水镁硅酸盐非金属粘土矿物,化学成分较为简单,主要为硅(Si)和镁(Mg),其化学式为:Mg8(H2O)4(Si6O15)2(OH)4·8H2O,或Mg4Si6O15(OH)2·6(H2O)。
其中SiO2含量一般在54~60%之间,MgO含量多在21~25%范围内,并常有少数置换阳离子,如Mg2+可为Fe2+或Fe3+、Mn2+等所置换。
海泡石呈纤维状或块状、微粒状,纯净的海泡石多呈白色、浅白色,颗粒细微,一般小于1~2um,比重2.03。
硬度约2.3。
海泡石具有一般粘土矿物的性能,还具有其它的特性:抗盐、脱色、润滑、可塑、触变、分散、悬浮、胶凝、催化、阳离子交换、稳定性等,能广泛用于橡胶、农业、电焊条行业、医药、饲料、电力、环境保护、石油钻井等领域,是一种无毒无味,而能取代昂贵材料的珍稀资源。
↑海泡石矿石标本目前世界上已探明海泡石储量约5000多万吨,其中主要产出国有西班牙,其次为美国、法国、土耳其、原苏联、澳大利亚和非洲。
西班牙海泡石储量近年来上升到3000万吨,占世界总储量的2/3,目前每年原矿产量达50万吨以上,生产成品和半成品出口,出口量占80%,主要销往美国、原苏联、日本、坦桑尼亚等国。
海泡石是我国新兴矿种之一,八十年代初在湖南省浏阳县首次发现该矿种,经过多年的地质工作证实,全国已探明储量在1000万吨以上,目前储量正在不断扩大。
粘土型海泡石↑海泡石电镜图象矿床主要分布在湖南浏阳、湘潭、宁乡、望城、湘乡、石门,江西乐平,陕西宁强、河北唐山地区;其中湖南浏阳永和、湘潭石潭、宁乡道林为大型矿床。
热液型纤维状海泡石主要分布在河南卢氏、西峡至内乡、河北张家口,安徽全椒,湖北广济,贵州等地。
我国湖南、江西所产海泡石的化学成分列于表1。
浏阳永和成分含量% 理论值江西乐平湖南湘潭风化半风化未风化SiO255.65 52.70 52.31 53.02 53.03 54.14 TiO20.10 0.13 0.71 0.09 0.02 Al2O3 5.16 6.96 3.45 3.80 1.44 Fe2O3 2.20 2.66 0.71 0.78 0.15 FeO 0.23 0.70 0.58 0.64 MnO 0.01 0.19CaO 0.21 0.09 0.13 0.49 0.26 MgO 24.89 17.75 15.48 20.93 20.54 23.43 Na2O 0.06 0.10 0.04 0.03 0.07 K2O 0.25 0.33 0.17 0.33 0.13C 0.24 0.12H2O-11.12 13.25 12.50 11.54 11.84 10.52 H2O+8.34 8.10 8.8 8.80 8.35 8.88 总量100.00 100.02 99.60 100.39 99.77 99.80㈡海泡石的主要用途据有关资料统计,海泡石用途已达130多种,成为世界上用途最广泛的矿物原料之一。
海泡石研究报告
海泡石研究报告
海泡石是一种常见的生物矿物质,主要成分为镁铁硅酸盐。
它具有多孔性和韧性,能够吸附水分并保持稳定的结构。
海泡石广泛存在于海洋中的沉积物中,有时也发现在陆地上。
海泡石的研究主要集中在以下几个方面:
1. 海泡石的成因:海泡石通常形成于海洋中的沉积物中,通过淋滤和离子交换作用,镁离子和铁离子与硅酸根结合形成了海泡石。
2. 海泡石的结构:海泡石的晶体结构呈层状,每一层都以氢键和层间作用力连接在一起。
这种结构使得海泡石具有较高的机械强度和稳定性。
3. 海泡石的物理性质:海泡石具有较低的比重和较高的吸附性,可以吸附一定量的水分和有机物质。
这些物理性质使得海泡石在农业、环境保护和石油工业等领域有广泛的应用。
4. 海泡石的应用:海泡石在农业方面可以用作土壤调理剂,改善土壤结构和调节土壤酸碱度;在环境保护方面可以用作废水处理剂,去除有害物质;在石油工业方面可以用作催化剂,促进化学反应的进行。
总之,海泡石的研究不仅有助于我们更好地了解其成因和结构特点,还为其在各个领域的应用开发提供了理论基础。
未来的
研究可以进一步探索海泡石的优化合成方法、改性技术以及新的应用领域。
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1.1 海泡石
海泡石在自然界分布不广,属非金属矿,但因它独特的物理化学性质而被广泛地应用于生产生活中。
世界上海泡石储量约5×107吨,其中我国已探明的储量在1000万吨以上,海泡石主要分布在湖南宁乡、湘潭、浏阳,河北唐山,江西乐平等地[17]。
海泡石属于富含镁纤维状矿物,可分为土状海泡石和块状海泡石。
自然界中海泡石分布不是很广,常与长石、凹凸棒石、石英、高岭土、绿泥石、滑石、蒙脱石等伴生,与菱镁矿、方英石、沸石、白云石、方解石、卤化物、天青石等共生。
西班牙、美国等国家的海泡石资源较丰富[18],为了改进海泡石的物化性能,对海泡石进行了大量的试验研究,取得了很多具有重大意义的研究成果。
1.1.1 海泡石的化学成分
海泡石(Sepiolite)的结构化学式为Mg8Si12O30(OH)4(OH2)4·8H2O[19],其中二氧化硅含量一般在54~60%之间,氧化镁含量多在21~25%范围内,并常有少数置换的阳离子。
1.1.2 海泡石的物理性质
海泡石一般情况下呈淡白或灰白色,属斜方晶系或单斜晶系。
莫氏硬度2~2.5级[20],密度1~2.2g/cm3,可塑性好,收缩率低,溶于盐酸。
由于海泡石具有特殊结构,,因而具有很大的比表面积,理论上,外比表面积达350m2/g,内比表面积达500m2/g,所以海泡石有极强的吸附性和脱色性。
海泡石耐高温性能可达1500~1700度,绝缘性能好,造型性能好。
1.1.3 海泡石的结构特性
图l.1 海泡石结构示意图
海泡石的结构如图1.1所示,属于链状结构,每六个硅氧四面体的顶角相反,因此形成2:1的层状结构,每个单元上下层相间排列的与化学键平行的孔隙,水分子和可交换的阳离子就位于其中。
海泡石矿物的三维立体结构和Si-O-Si键把链拉在一起,使其成为延长的特殊晶形,故颗粒呈纤维状或棒状。
海泡石含有大量的水,有三种存在状态:一种是进入通道的沸石水,可表示为H2O,另一种是羟基水,以-OH形式存在。
第三种是受镁离子束缚的水分子(又称为结构水),表示为-OH2。
这三种形式的水对海泡石性质有很大的影响[21]。
1.2 海泡石的性质
(1) 吸附性
海泡石由硅氧四面体和镁氧八面体相互连接成的三维立体结构,有贯穿整个结构发达的孔道和孔隙,,类似于沸石的结构。
它的比表面积可高达900m2/g,因此具有很大的吸附性能。
由于海泡石的表面含有大量的酸性和碱性中心,具有较强的极性,所以会先吸附极性较强的物质。
这为某些物质的干燥和净化提供了新方法。
近年对海泡石的吸附性能的研究表明,海泡石对有机染料、NH3[22]、SO2等有很好的吸附性。
另外,海泡石对重金属离子如Cd (II)、Pb(II)等也有特殊吸附作用[23]。
(2) 流变性
天然海泡石呈纤维状,聚集成束状,在水或其它极性溶液时能迅速溶涨散开,形成的较小的纤维束或单体纤维,增大体积。
形成了具有流变性能的稳定、高粘度的悬浮液。
其流变性受剪切应力、浓度、pH值、时间、电解质及其它因素的影响。
当海泡石散布于液体中时,单个纤维体既能自由运动,也能相互运动,可见它具有胶体的性能。
(3) 耐热性和耐磨擦性
海泡石摩擦材料制备原因主要有两方面的原因,首先海泡石具有良好的耐热性能,在高温条牛下其晶体仍能保持结构稳定;其次是因为海泡石具有极强的吸附能力和极大的比表面积[24]。
(4) 催化性
海泡石结构中含有大量的Si-OH基团,所以对有机物具有较强的亲和力,能与其直接作用,生成有机矿物衍生物,并且保留矿物原来的框架。
研究发现海泡石可催化环己烯异构反应,但随着时间的延长,其活性则大大降低[25]。
主要是由于天然海泡石表面的酸性很弱,上述反应条件对其结构有严重破坏作用。
因此,科研人员很少将天然海泡石直接用作催化剂,一般常用化学或其它方法对其进行改性,将其修饰成适宜酸性、碱性条件。
1.3 海泡石的应用研究
表1.1 海泡石的用途分类
行业用途
医药净化剂、离子交换剂和发亮剂
石油精炼和油脂脱色剂、吸附剂和过滤剂
化工和酿造分子筛、酿酒和制糖
环保去污剂和吸附剂
制烟香烟滤嘴原料
轻纺、化工悬浮剂、催化剂和增稠剂
农业杀虫剂等的载体原料
国防科学火箭、卫星方面的特殊陶瓷部件
电焊条焊药配料
塑造发泡剂和脱色剂
特种用纸催化载体、吸附剂
海泡石的特殊结构形式决定了它的吸附性能、催化性能和流变性能[26]。
正是由于上述基本特性,使海泡石广泛应用于化工、石油、冶金、轻工、建材、农业、环保等多个行业,其用途己达一百多种,成为地球上用途最广泛的矿物之一。
海泡石的用途见表1.1。