Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Монтмориллонит
Монтмориллонит-Кварц-pala48a.jpg
Образец монтмориллонита
Общий
КатегорияФилосиликаты
смектита группа
Формула
(повторяющаяся единица)		(Na, Ca) 0,33 (Al, Mg) 2 (Si 4 O 10 ) (OH) 2 · n H 2 O
Кристаллическая системаМоноклиника
Кристалл классПризматический 2 / м)
(тот же символ HM )
Космическая группаC2 / м
Ячейкаa = 5,19 Å, b = 9,02 Å,
c = 12,4 Å; β = 94 °; Z = 2
Идентификация
ЦветБелый, бледно-розовый, синий, желтый, красный, зеленый
Хрустальная привычкакомпактные массы пластинчатых или глобулярных микрокристаллических агрегатов
Расщепление{001} идеально
ПереломНеравномерный
Твердость по шкале Мооса1–2
БлескТусклый, землистый
ПрозрачностьПолупрозрачный
Удельный вес1,7-2
Оптические свойстваБиаксиальный (-)
Показатель преломленияn α = 1,485–1,535 n β = 1,504–1,550 n γ = 1,505–1,550
Двулучепреломлениеδ = 0,020
Угол 2VИзмерено: от 5 ° до 30 °
Рекомендации[1] [2] [3] [4]

Монтмориллонит - это группа очень мягких филлосиликатных минералов, которые образуются, когда они осаждаются из водного раствора в виде микроскопических кристаллов , известных как глина . Он назван в честь Монмориллона во Франции . Монтмориллонит, член группы смектита , представляет собой глина 2: 1, что означает, что он имеет два тетраэдрических листа кремнезема, окружающих центральный октаэдрический лист глинозема . Частицы имеют пластинчатую форму со средним диаметром около 1 мкм и толщиной 0,96 нм.; Чтобы «увидеть» отдельные частицы глины, требуется увеличение примерно в 25 000 раз с помощью электронного микроскопа. Члены этой группы включают, среди прочего, сапонит , нонтронит , бейделлит и гекторит .

Монтмориллонит - это подкласс смектита, 2: 1 филлосиликатного минерала, имеющего октаэдрический заряд более 50%; его катионообменная емкость (CEC) обусловлена ​​изоморфным замещением Al на Mg в центральной плоскости оксида алюминия. Замещение катионов с более низкой валентностью в таких случаях оставляет близлежащие атомы кислорода с отрицательным зарядом, который может притягивать катионы. Напротив, бейделлит представляет собой смектит с более чем 50% тетраэдрическим зарядом, возникающим в результате изоморфного замещения Al на Si в листе кремнезема.

Отдельные кристаллы монтмориллонитовой глины не связаны прочно, поэтому вода может вмешиваться, вызывая разбухание глины. Содержание воды в монтмориллоните варьируется, и оно значительно увеличивается в объеме, когда он поглощает воду. Химически это гидратированный гидроксид силиката натрия, кальция, алюминия и магния (Na, Ca) 0,33 (Al, Mg) 2 (Si 4 O 10 ) (OH) 2 · n H 2 O. Обычные заменители калия, железа и других катионов, и точное соотношение катионов зависит от источника. Это часто происходит перемешано с хлоритом , мусковит , иллит , коокеит, и каолинит .

Условия пещеры [ править ]

Монтмориллонит может концентрироваться и трансформироваться в пещерах . Естественное выветривание пещеры может оставить после себя концентрации алюмосиликатов, которые содержались в коренных породах. Монтмориллонит может медленно образовываться в растворах алюмосиликатов. Высокая HCO 3 - концентрация и длительные периоды времени могут помочь в его формировании. Затем монтмориллонит может превращаться в палигорскит в сухих условиях и в галлуазит-10Å ( энделлит ) в кислых условиях (pH 5 или ниже). Галлуазит-10Å может дополнительно преобразоваться в галлуазит -7Å при сушке. [5]

Использует [ редактировать ]

Структура монтмориллонита

Монтмориллонит используется в индустрии бурения нефтяных скважин в качестве компонента бурового раствора , делая суспензию вязкой , что помогает сохранять буровое долото прохладным и удалять выбуренные твердые частицы. Он также используется в качестве добавки к почве для удержания воды в почвах, подверженных засухе, используется при строительстве земляных дамб и дамб , а также для предотвращения утечки жидкостей. Он также используется как компонент формовочного песка и как осушитель для удаления влаги из воздуха и газов.

Глины монтмориллонита широко используются в каталитических процессах. В катализаторах крекинга используются монтмориллонитовые глины более 60 лет. В других катализаторах на кислотной основе используются обработанные кислотой монтмориллонитовые глины. [6]

Как и многие другие глины, монтмориллонит набухает при добавлении воды. Монтмориллониты расширяются значительно больше, чем другие глины из-за проникновения воды в межслоевые молекулярные пространства и сопутствующей адсорбции. Степень расширения во многом определяется типом обменного катиона, содержащегося в образце. Присутствие натрия в качестве преобладающего обмениваемого катиона может привести к набуханию глины в несколько раз от ее первоначального объема. Таким образом, монтмориллонит натрия стал использоваться в качестве основного компонента невзрывоопасных веществ для раскалывания горных пород в карьерах природного камня с целью ограничения количества отходов или для разрушения бетонных конструкций, где использование взрывчатых зарядов недопустимо. [ необходима цитата ]

Это свойство набухания делает бентонит, содержащий монтмориллонит, полезным также в качестве кольцевого уплотнения или заглушки для водяных скважин и в качестве защитного покрытия для свалок . Другие применения включают в себя средство против слеживания в кормах для животных, в производстве бумаги для минимизации образования отложений, а также в качестве удерживающего и дренажного компонента. Монтмориллонит также использовался в косметике . [7]

В виде мелкого порошка его также можно использовать в качестве флокулянта в прудах. Бросив на поверхность, когда он падает в воду, делая воду «мутной», он притягивает мельчайшие частицы в воде, а затем оседает на дно, очищая воду. Кои и золотая рыбка (карп) фактически питаются «комком», который может помочь в переваривании рыбы. Он продается в магазинах для прудов.

Монтмориллонит натрия также используется в качестве основы для некоторых наполнителей для кошачьих туалетов из-за его адсорбирующих и слипающих свойств. [ необходима цитата ]

Изделия из кальцинированной глины [ править ]

Монтмориллонит можно кальцинировать для получения арциллита, пористого материала. Эта кальцинированная глина продается в качестве кондиционера почвы для игровых полей и других почвенных продуктов, например, для использования в качестве почвы для бонсай в качестве альтернативы акадаме . [ необходима цитата ]

Медицина и фармакология [ править ]

Монтмориллонит эффективен в качестве адсорбционных из тяжелых металлов , однако влияние это оказывает на здоровье человека неизвестно. [8] Предполагается, что адсорбция тяжелых металлов возможна только при прямом контакте глины. Следовательно, он не поможет при проглатывании, так как почти наверняка не проходит через слизистые оболочки кишечника.

Для наружного применения монтмориллонит использовался для лечения контактного дерматита . [9]

Корм для домашних животных [ править ]

Монтмориллонитовая глина добавляется в некоторые корма для собак и кошек в качестве агента, препятствующего слеживанию, и потому, что она может обеспечить некоторую устойчивость к токсинам окружающей среды, хотя исследования по этому вопросу еще не окончательны. [10]

Открытие [ править ]

Монтмориллонит впервые был описан в 1847 г. для вхождения в Montmorillon в отделе Vienne , Франция , [3] более чем за 50 лет до открытия бентонита в США. Он встречается во многих местах по всему миру и известен под другими названиями. Недавно новый источник монтмориллонита был разведан в горах Сулейман в Пакистане .

См. Также [ править ]

  • Дисперсия (почва)
  • Дисперсия эмульсии
  • Содификация

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Mineralienatlas - Fossilienatlas" . Mineralienatlas.de . Архивировано 23 апреля 2018 года . Проверено 23 апреля 2018 года .
  2. ^ Энтони, Джон В .; Бидо, Ричард А .; Bladh, Kenneth W .; Николс, Монте С., ред. (1995). «Монтмориллонит» (PDF) . Справочник по минералогии . II (кремнезем, силикаты). Шантильи, Вирджиния, США: Минералогическое общество Америки. ISBN  0962209716. OCLC  895497384 . Архивировано (PDF) из оригинала 05.02.2012 . Проверено 22 июня 2017 .
  3. ^ a b Монтмориллонит. Архивировано 24 мая 2012 г. в Wayback Machine . Mindat.org
  4. ^ Монтмориллонит архивации 2011-06-07 в Wayback Machine . Webmineral
  5. ^ Хилл, Кэрол; Паоло Форти (1997). «Осаждение и стабильность асфальтосиликатных минералов». Пещерные минералы мира (второе изд.). Национальное спелеологическое общество . п. 177. ISBN. 1-879961-07-5.
  6. ^ Ллойд, Лори (2011). Справочник промышленных катализаторов . Нью-Йорк: Спрингер. С. 181–182. ISBN 978-0387246826.
  7. ^ Нирван, JS; Farhaj, S .; Чаудхари, ММ; Хизер, З .; Хасан, СС; Анжелис-Димакис, А .; Gill, A .; Rasheed, H .; Abbas, N .; Аршад, MS; Hussain, T .; Shahzad, Y .; Юсуф, AM; Чохан, TA; Hussain, T .; Торговец, HA; Акрам, MR; Хан, ТМ; Ашраф, М .; Конвей, BR; Гори, МЮ (17 января 2020 г.). «Исследование нового источника устойчивого наноматериала из горного хребта Кох-э-Сулейман в Пакистане для промышленного применения» . Научные отчеты . 10 (1): 577. DOI : 10.1038 / s41598-020-57511-у . PMC 6969096 . PMID 31953500 .  
  8. ^ Бхаттачарья, Кришна Гопал; Гупта, Сусмита Сен (август 2008 г.). «Адсорбция некоторых тяжелых металлов на природном и модифицированном каолините и монтмориллоните: обзор». Достижения в коллоидной и интерфейсной науке . 140 (2): 114–131. DOI : 10.1016 / j.cis.2007.12.008 . PMID 18319190 . 
  9. ^ Сари, Джоан; Куреши, Рухи; Палда, Валери; ДеКовен, Джоэл; Пратт, Мелани; Скотницки-Грант, Сэнди; Холнесс, Линн (ноябрь 2005 г.). «Систематический обзор лечения и профилактики контактного дерматита». Журнал Американской академии дерматологии . 53 (5): 845.e1–845.e13. DOI : 10.1016 / j.jaad.2005.04.075 . PMID 16243136 . 
  10. ^ «Преимущества монтмориллонитовой глины, использование в корме для кошек / собак, структура и свойства» . DurableHealth . Архивировано 4 ноября 2015 года . Проверено 12 октября 2015 года .
  • Папке, Кейт Г. Земляные месторождения монтмориллонита, бентонита и Фуллера в Неваде , Бюллетень 76 горного управления Невады, Горная школа Маккея, Университет Невады-Рино, 1970.
  • Минеральные галереи
  • Минеральная паутина