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[科普中国]-凹凸棒吸附剂

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凹凸棒土吸附剂 (attapuligite granule adsorbent) :凹凸棒石是含水富镁硅酸盐粘土矿物。它具有独特的层链状晶体结构和十分细小(约0.01uμm×μm)的棒状、纤维状晶体形态。因而,在许多方面表现出优异的吸附性能。1

释义凹凸棒土吸附剂 (attapuligite granule adsorbent) :凹凸棒石是含水富镁硅酸盐粘土矿物。它具有独特的层链状晶体结构和十分细小(约0.01uμm×μm)的棒状、纤维状晶体形态。因而,在许多方面表现出优异的吸附性能。1

吸附机理凹凸棒石吸附性质受到其晶体结构的制约。

①当被凹凸棒石吸附的物质分子直径小于凹凸棒石的孔道直径,吸附机理为内表面吸附。凹凸棒石晶体结构研究证实其基本构造单元是由乎行于C轴的硅氧四面体双链组成,各个链间通过氧原子连结,硅氧四面体的自由氧原子的指向(即硅氧四面体的角顶)每四个一组,上下交替地排列。这样的结果形成了链层单元和孔道相间排列,孔道的截面大约为0.38nmX0.63nm。因而,凹凸棒石的孔道从截面上看是蜂窝状的,具有很大的比表面积。

②当被凹凸棒石吸附的物质分子直径大于凹凸棒石的孔道直径,不能进入其孔道,吸附机理为外表面吸附。由于凹凸棒石带有结构电荷和表面电荷,此吸附属于胶体吸附和离子交换吸附。凹凸棒石晶体的理论化学式为:。其中的可以少量被离子替代,各种离子替代的综合结果是凹凸棒石常常带有少量的负电荷,此种电荷属于结构电荷。凹凸棒石表面电荷是由表面的Si—O键和Al—O键发生水解破裂产生的。破键水解产生的R—OH上的羟基(—OH)具有两性,既能作为酸,也能作为碱,它们可以按以下形式进一步与作用:
R—OH+
R—OH+

这些表面反应使凹凸棒石表面带电荷:表面电荷可以是正电荷,也可以是负电荷,主要取决于矿物结构、电解质浓度,溶液pH值。1

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学