K-Catalyst CAS 1318-93-0

陽イオン交換性は、モンモリロナイトの最も重要な特性の1つです。モンモリロナイト層の間に吸着されたカチオンは交換可能であり、これらのカチオンの総量は「陽イオン交換容量」（CEC）と呼ばれます。水性媒体では、他の交換可能な陽イオンと水分子が層間層に入ることができ、このプロセスは可逆的です。陽イオン交換性を使用してモンモリロナイトを変更することにより、ベントナイトナトリウム、リチウムモンモリロナイト、活性化粘土、柱状モンモリロナイト、有機モンモリロナイトなどのさまざまな製品を調製できます。

モンモリロナイトには、その構造に多数のヒドロキシル基が含まれており、強い親水性があり、耐水性と膨潤特性があります。モンモリロナイトの腫れは、主に層間陽イオンの水分補給に基づいており、水分子を吸着して水和膜を形成し、層間の間隔を増加させ、腫れを引き起こします。モンモリロナイトの水分補給と腫れには、主に3つの段階が含まれます。
（1）表面の水分補給：SI-OH、Al-OHなどのモンモリロナイト構造の表面および端面には、不飽和壊れた結合が多数あります。それらは、吸着型交換可能な水分を介して水分子または吸着水分子と水素結合を形成できます。
（2）イオン水分補給：層間交換可能な陽イオンを水分補給して、水和カチオンを形成します。
（3）浸透圧水和：層間距離がある程度まで増加すると、結晶層の内側と外側のイオン濃度の差が浸透圧力差を引き起こし、水分子が中間層に入り、カチオンが二重電気層を形成し、撃退を生成し、レレーア距離を増加させ、拡大を引き起こします。
上記の3つの水分補給方法のうち、後者の2つが主なものです。

モンモリロナイトの層間結合力が弱いため、水分子は簡単に中間層に浸透し、中間層距離が増加し、層が分散して剥がれます。潤いのある粒子は、凝集した少数の単位細胞、または単位細胞または結晶層が並行して積み重ねられた形で存在します。水媒体では、モンモリロナイト粒子はすべて負に帯電して互いに反発するため、低濃度で大きな粒子凝集体を形成することは困難であるため、良好な懸濁液を持ち、懸濁剤として使用できます。一般に、懸濁液はpH値の増加とともに増加し、中性および酸性条件下よりもアルカリ条件下で優れています。

モンモリロナイトが水と混合されると、表面の水和エネルギーとカチオン性水和エネルギーは、層間の誘引よりも大きく、モンモリロナイトの量が膨張して独立したシートを形成します。モンモリロナイトシートの端で、アルミニウム酸素結合とシリコン酸素結合の破損により、シートの端面が正に帯電しており、表面の負の電荷を引き付けることができ、端と顔は相互に関連しており、大きな3次元ネットワーク構造を形成します。水分子、エマルジョン粒子などは、動き抵抗を増加させるために包まれて分離されているため、肥厚効果を達成します。時間が経つにつれて、このコロイド構造は安定する傾向があります。せん断力が適用されると、コロイド構造が破壊され、相互に魅力的なシートが再び分散され、粒子の動きに対する抵抗が減少し、システムの粘度が低下します。分散剤ヘキサメタリン酸ナトリウムなどの荷電粒子の添加は、モンモリロナイトの端面に吸着し、エッジの正電荷を中和し、それによって「カード宮殿」構造の安定性を破壊する可能性があります。正電荷の添加により、酸アニオンが中和され、端面の正電荷が回復し、コロイド構造が再形成され、粘度がさらに増加し​​ます。

モンモリロナイトコロイドは非ニュートン液であり、その粘度はせん断速度または時間とともに変化します。せん断力の作用の下で、モンモリロナイトコロイドの連続3次元空間ネットワーク構造は容易に破壊され、フレークが再分散され、システムの粘度が低下し、コロイドが流れ始め、せん断薄化特性とともに流れ始めます。粘土システムが一定のせん断速度にさらされると、コロイド構造が破壊されると、平衡粘度に達するまで粘度は時間とともに減少します。静的な条件下で、時間が経つにつれて、水素結合が回復し、分散されたフレークが正と負の電荷の魅力により3次元ネットワーク構造ゲルに徐々に関連付けられ、システムの粘度が増加するため、分散したフレークが徐々に結合すると、せん断力が除去されると。コロイド構造の破壊と回復のこのプロセスは可逆的であり、これはモンモリロナイトのチキソトロピーと呼ばれます。チキソトロピー指数TIは、10RとRの回転速度で同じローターの粘度比によって表現できます。

モンモリロナイトは、安定性が良好で気象抵抗が良好な天然の無機鉱物材料です。