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膨潤(rùn)土的酸活化

時(shí)間:2014-05-21 10:06:33

作者:世邦機(jī)器

酸活化

膨潤(rùn)土酸活化方法是利用酸(如硫酸、鹽酸、草酸、硝酸等)以不同濃度在一定條件下對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行活化處理。酸溶液活化膨潤(rùn)土的目的是為了提高膨潤(rùn)土產(chǎn)品的吸附性能,以適應(yīng)輕工業(yè)中的漂白、脫色、凈化等用途;將膨潤(rùn)土進(jìn)行酸化處理,不僅能夠提高膨潤(rùn)土的活性(如比表面積、脫色率等),而且還可以提高膨潤(rùn)土的白度,因此,在工業(yè)上常將酸活化膨潤(rùn)土稱為活性白土或漂白土。

天然膨潤(rùn)土多具有微孔結(jié)構(gòu),不易接納引起有機(jī)物著色的大分子色素組元(如胡蘿卜素等),因而未酸化的膨潤(rùn)土脫色率較低。在膨潤(rùn)土加工過(guò)程中,需要用到很多的膨潤(rùn)土設(shè)備。酸化改性膨潤(rùn)土的機(jī)理就是利用不同類型和濃度的酸處埋膨潤(rùn)土原土,可除去分布于組成膨潤(rùn)土的主要礦物蒙脫石通道中的雜質(zhì),如混雜其中的有機(jī)物,使孔道得到疏通,有利于吸附物質(zhì)分子的擴(kuò)散。經(jīng)酸化改性的膨潤(rùn)土與原土相比,其孔道和孔隙結(jié)構(gòu)有所改善,原土較為致密的片狀板層堆積結(jié)構(gòu)變得琉松,孔道擴(kuò)大,有利于污染物分子進(jìn)入并進(jìn)行有效的吸附。再者,由于H原子半徑小于K、Na、Ca、Mg等原子的半徑,在酸活化過(guò)程中,體積較小的H+可以置換蒙脫石層間的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等離子使其溶出,而導(dǎo)致孔容積增大,并且削弱了原來(lái)的層間鍵力,層狀晶格裂開,孔道被疏通,吸附性能得以提高。蒙脫石層間陽(yáng)離子的溶出導(dǎo)致它的d (001)衍射強(qiáng)度降低,同時(shí)其Si和A1原子局域結(jié)構(gòu)環(huán)境發(fā)生顯著改變.A1原子由A1Ⅵ變成AlⅣ,Si原子由Q3Si (0A1)結(jié)構(gòu)向Q4 Si(0A1)和Q3Si(1OH))結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。八面體片陽(yáng)離子的溶出和Si、A1原子局域結(jié)構(gòu)環(huán)境的改變,顯著地增加了比表面積和孔結(jié)構(gòu)。何宏平(2001)認(rèn)為,八面體片中A1Ⅵ向A1Ⅳ的轉(zhuǎn)變形成了Lewis酸中心,而Si原子局域結(jié)構(gòu)環(huán)境的改變形成了Bronsted酸中心。膨潤(rùn)土脫色率隨處理酸度增加的本質(zhì)原因是,在Si和A1的原子局域環(huán)境變化過(guò)程中,在其表面分別形成了Bronsted酸中心和Lewis酸中心.而在膨潤(rùn)土活化的過(guò)程中,酸與膨潤(rùn)土中的著色氧化物(Fe2O3、TiO2等)及離子(Fe3+,F(xiàn)e2+、Mg2+、Mn2+等)會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或使其溶出,從而使膨潤(rùn)土的白度得以提高。

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膨潤(rùn)土的化學(xué)分析方法

非單礦物的化學(xué)分析結(jié)果對(duì)全面評(píng)價(jià)礦物的質(zhì)量仍具有一定價(jià)值。采集的原始樣品應(yīng)具有代表性,將原始樣品經(jīng)過(guò)破碎、過(guò)篩、混勻、縮分加工后,制得的分析試樣,一般要求粒度在160-170目以下,并且保證試樣中組分的含量應(yīng)能代表原始樣品中各組分的平均含量。

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無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合改性膨潤(rùn)土的應(yīng)用

采用碳酸鈉/十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)復(fù)合法對(duì)天然膨潤(rùn)土進(jìn)行改性,以CTMAB改性膨潤(rùn)土為吸附劑對(duì)模擬活性艷藍(lán)染料廢水進(jìn)行吸附脫色試驗(yàn),結(jié)果表明,改性膨潤(rùn)土的脫色效果大大優(yōu)于原土。

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