粘土膠體化學ppt課件-wenkub.com
2025-04-30 01:31 本頁面
【正文】 ⑤ 相互聚沉現(xiàn)象 一般情況下，帶相同電荷的兩種溶膠混合后沒有變化（有個別例外）。 分子間引力（范德華力）導(dǎo)致聚結(jié)，分子間的引力越大，越易聚結(jié)。 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) ② 反離子價數(shù)的影響 電解質(zhì)中起聚沉作用的，主要是與膠粒帶相反電荷的反離子， 反離子價數(shù)愈高，聚沉率愈高。一般說來，外界因素很難改變吸引力的大小，然而改變分散介質(zhì)中電解質(zhì)的濃度與價態(tài)則可顯著影響膠粒之間的斥力位能。因此，失去聚結(jié)穩(wěn)定性，最終必然失去動力穩(wěn)定性。 聚結(jié)穩(wěn)定性 ：是指分散相粒子是否容易自動聚結(jié)變大的性質(zhì)。 粘土顆粒的膠結(jié)強度，粘土顆粒間膠結(jié)越強，水化分散能力越弱。 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 粘土礦物本身的結(jié)構(gòu)： 它是起決定作用的，結(jié)構(gòu)決定了其晶層間連接力的強弱。 粘土礦物吸水后體積增大的特性是膨脹性。 一般情況下， 粘土 — 水溶膠懸浮體（多數(shù)是指鉆井液）是堿性環(huán)境，對外顯負電性。物理吸附：指吸附劑與吸附質(zhì)通過分子間力而產(chǎn)生的吸附（包括氫鍵力）。 (3)對同價陽離子：離子的水化能力越低或水化半徑越小，吸附能力越強。 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 粘土顆粒表面具有離子交換吸附的特性。 4）電解質(zhì)對雙電層的壓縮作用 恒表面電荷型恒表面電勢型距離距離jj第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 對于 因電離或吸附定勢離子形成的雙電層 ，隨著電解質(zhì)濃度增加， ξ 電位變小，雙電層變薄，但其表面電勢保持不變，這種雙電層成為 恒表面電勢型雙電層 。 需要指出的是： 粘土溶膠 — 懸浮體一般是堿性環(huán)境，端表面帶負電；平表面的雙電層占絕對優(yōu)勢。但粘土懸浮體中常常有少量 Al3+存在，它將被吸附在硅氧四面體的破鍵處，從而使之帶正電。 八面體處端部表面相當于鋁礬土 [A1(OH)3]顆粒的表面 。若將這些粘土放到水里，吸附的陽離子便解離，向外擴散，結(jié)果形成了膠粒帶負電的擴散雙電層。 秒 /米 2 ， 1牛頓 吸附層和擴散層的分界面稱為滑動面。雙電層中的反離子，一方面受到固體表面電荷的吸引，靠近固體表面；另一方面，由于反離子的熱運動，又有擴散到液相內(nèi)部去的能力。 法揚斯法則 ：當離子鍵固體從溶液中吸附離子時，若溶液中的離子能與固體中的異號離子形成難溶物，則這種離子優(yōu)先被吸附．這條規(guī)律叫法揚斯法則。 AgI的膠團結(jié)構(gòu)表示如下： 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 從膠團結(jié)構(gòu)式可以看出，構(gòu)成膠粒的核心物質(zhì)，決定電位離子 (定勢離子 )和反離子。但反離子本身有熱運動，結(jié)果只有部分 NO3離子靠近膠核，并與被吸附的 Ag+一起組成所謂 吸附層 ，而另一部分 NO3則擴散到較遠的介質(zhì)中去，形成所謂 擴散層 。 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 2）膠團結(jié)構(gòu) 溶膠粒子大小在 1nm一 1pm之間，所以每個溶膠粒子是由許多分子或原子聚集而成的。水中的 粘土顆粒向陽極運動 電滲： 在外加電場作用下，液體（通常是水）相對與和它接觸的帶電荷的固體相作相對運動的現(xiàn)象。 弱 90～ 100 伊利石 (K,Na,Ca2)(Al,Mg)4(Si,Al)8O20(OH)4其原因是 K蒙脫石中 K已水化，其直徑遠大于六角環(huán)尺寸，無此 K嵌力。 ★ 補償陽離子不同。其中的八面體片為二八面體片，葉臘石晶層的 上下兩個晶面全是氧原子 ，晶層間聯(lián)接力 僅有范氏引力 ，晶層間聯(lián)接力弱，水分子能進入晶層之間。由于這些陽離子是可以相互交換的，也稱 可交換陽離子。 圖13高嶺石晶體結(jié)構(gòu)示意圖 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) C軸間距：晶層中某一晶面與相鄰晶層的對應(yīng)晶面間的距離，單位為 197。 2:1:1型： 2:1型的晶層再結(jié)合一片水鎂石片 (三八面體 )形成晶層， 如綠泥石。 圖 12 鋁氧八面體 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 3）層狀粘土礦物的分類 單位晶層： 由硅氧四面體片與鋁氧八面體片組成的在 C軸方向上能重復(fù)再現(xiàn)的最小單位，稱單位晶層或 基本結(jié)構(gòu)層，也稱單位晶胞。 粘土礦物的基本構(gòu)造單元 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 2）鋁氧八面體和八面體片 鋁氧八面體：由一個鋁和六個氧或氫氧原子團組成，鋁位于正八面體中心，氧或氫氧原子團位于六個頂角。由多個硅氧四面體在 a、 b兩方向上有序排列組成四面體片。 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 2）具有高度分散性 膠體體系中，分散相顆粒分散得很細，即分散相的分散（程）度很高。 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 膠體體系 首先是以分散相顆粒有一定大小為特征的，故膠粒本身與分散介質(zhì)之間必 有相界面 ，就是說膠體體系都是多相分散體系， 多相性是膠體的一個重要特征 。 分散度和比表面 ： 分散度指分散相的分散程度 ，通常用分散相顆粒平均直徑或長度的倒數(shù)（ D＝ 1／ a）來表示。 體系中有兩個或兩個以上的相，稱為多相體。 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 進入二十一世紀，時代在前進，科技在進步，膠體化學也得到較大的發(fā)展，現(xiàn)代膠體化學的分支領(lǐng)域或主要研究內(nèi)容列于表 13。 是粘土礦物與膠體化學的邊界學科。 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 2）膠體的概念 膠體大小的微粒（至少在一個方向為 1～ 100nm之間）分散在另一種連續(xù)介質(zhì)中所形成的分散體系稱膠體體系。氣 氣除外的其它分散體系均可形成膠體體系，如表 12 第一章 粘土膠體化學基礎(chǔ) 分散 介質(zhì) 分散相 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 氣態(tài) — 云霧 青煙、高空灰塵 液態(tài) 泡沫 乳狀液 、 牛奶 乳化原油 金溶膠 墨汁，鉆井液 固態(tài) 泡沫塑料 沸石
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