① 蒙脫石/膨潤土的膨脹容、膠質價和陽離子交換容量有關系嗎它們之間有什麼聯系
陽離子交換容量:在一定pH值(=7)時,每千克土中所含有的全部交換性陽離子(K+、Na+、Ca2+、
Mg2+、NH4+、H+、Al3+等)的厘摩爾數(potential CEC).
膠質價:膨潤土與水按比例混合後,加適量氧化鎂,使其凝聚形成的凝膠體的體積,稱為膠質價。 以15克樣形成的凝膠體積的毫升數表示。膠質價顯示試樣顆粒分散與水化程度,是分散 性、親水性和膨脹性的綜合表現,它的大小與膨潤土礦的屬型和蒙脫石含量密切相關,鈉 基比鈣基、酸性膨潤土的膠質價高,同一屬型的膨潤土,含蒙脫石愈多,膠質價愈高。所 以,膠質價是鑒定膨潤土礦石屬型和估價膨潤土質量的技術指標之一。
膨脹容:膨潤土的膨脹性能以膨脹容表示,膨潤土在稀鹽酸溶液中膨脹後的容積稱為膨脹容,以毫 升/克樣表示。鈉基膨潤土比鈣基、酸性膨潤土的膨脹容高;同一屬型的膨潤土,含蒙脫石 愈多,膨脹容愈高。膨脹容是鑒定膨潤土礦石屬型和估價膨潤土質量的技術指標之一
聯系:CEC中K+ Na+含量高----膠質價 膨脹容就高。反之就低。
② 測定膨潤土(蒙脫石)陽離子交換容量CEC有什麼意義
膨潤土(蒙脫石)晶層中的陽離子具有可交換性能,在一定的物理—化學條件下,不僅Ca2+、Mg2+、Na+、K+等可相互交換,而且H+、多核金屬陽離子(如羥基鋁十三聚體)、有機陽離子(如二甲基雙十八烷基氯化銨)也可交換晶層間的陽離子。陽離子交換性是膨潤土(蒙脫石)的重要工藝特性,利用這一特性,可進行膨潤土的改型,由鈣基膨潤土改型為鈉基膨潤土、活性白土、鋰基膨潤土、有機膨潤土、柱撐蒙脫石等產品。 陽離子交換容量(Cation Exchange Capacity)是指PH值為7的條件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等陽離子總量,簡稱為CEC。膨潤土礦陽離子交換容量和交換性陽離子是判斷膨潤土礦質量和劃分膨潤土礦屬型的主要依據, CEC值愈大表示其帶負電量愈大,其水化、膨脹和分散能力愈強;反之,其水化、膨脹和分散能力愈差。如北票市膨潤土陽離子交換容量CEC 為66.7mmol/100g,阜新市的膨潤土陽離子交換容量CEC 為85.55 mmol/100g,內蒙古優質膨潤土陽離子交換容量CEC為115—139 mmol/100g。
研究表明,蒙脫土的片層中間的CEC通常在60-120mmol/100G范圍內,這是一個比較適合與聚合物插層形成納米復合材料的離子交換容量。因為如果無機物的離子交換容量太高,極高的層間庫侖力使得無機物片層間作用力過大,不利於大分子鏈的插入;如果無機物的離子交換容量太低,無機物不能有效地與聚合物相互作用,不足以保證無機物與聚合物基體的相容性,同樣不能得到插層納米復合物材料。適宜的離子交換容量、優良的力學性能使得蒙脫土成為制備PLS納米復合材料的首選礦物。CEC值和膨潤土(蒙脫石)的內表面積與蒙脫石含量呈正相關關系,用陽離子交換容量CEC 為100mmol/100g的膨潤土和 用陽離子交換容量CEC 為61mmol/100g的膨潤土製備插層納米復合物材料,盡管層間距相差不大(d001=1.98和1.91nm),但比表面(421.5和127.2m2。g-1)和吸氨量(318.3和80.7mg。g-1)卻有較大的差別. 與原料土的比表面(76.0和90.5m2。g-1)及吸氨量(49.2和62.1mg。g-1)相比,分別增加5.5和1.4倍及6.5和1.3倍,比表面和吸氨量的增加倍數有一定的對應關系. 這說明層電荷密度主要影響材料的表面性質. 由於層間距(d001)的變化主要取決於交聯劑的大小, 因而不同層電荷密度對於採用同種的交聯劑制備材料的層間距影響不大。
測定CEC的方法很多,如定氮蒸鎦法、醋酸銨法、氯化銨-醋酸鈉法、氯化銨-無水乙醇法、氯化銨-氨水法、氯化鋇-硫酸法等。目前,膨潤土CEC測定是依據國標JC/T 593—1995(膨潤土試驗方法)。具體方法如下:
(1)方法提要
用含指示陽離子NH4+的提取劑處理膨潤土礦試樣,將試樣中可交換性陽離子全部置換進入提取液中,並使試樣飽和吸附指示陽離子轉化成銨基上。將銨基土和提取液分離,測定提取液中的鉀、鈉、鈣及鎂等離子,則為相應的交換性陽離子量。
(2)主要試劑和材料
a. 離心機:測量范圍為0~400r/min;
b. 磁力攪拌器:測量范圍為50~2 400r/min』
c. 鉀、鈉、鈣、鎂混合標准溶液〔c(0.01Na+、0.005Ca2+、0.005Mg2+、0.002K+)〕稱取0.5004g碳酸鈣(基準試劑),0.201 5g氧化鎂(基準試劑),0.5844g氯化鈉(高純試劑)和0.1491g氯化鉀(高純試劑)於250mL燒杯中,加水後以少量稀鹽酸使之溶解(小心防止跳濺)。加熱煮沸趕盡二氧化碳,冷卻。將溶液移入1 000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,移於乾燥塑料瓶中保存;
d. 交換液:稱取28.6g氯化銨置於250mL水中,加入600mL無水乙醇,搖勻,用1+1氨水調節pH為8.2,用水稀釋至1L,即為0.5mol/L氯化銨-60%乙醇溶液。
e. EDTA標准溶液〔c(0.01EDTA)〕:取3.72g乙二胺四乙酸二鈉,溶解於1 000mL水中。
標定:吸取10mL0.01mol/L氯化鈣(基準試劑)標准溶液於100mL燒杯中,用水稀釋至40~50mL左右。加入5mL4mol/L氫氧化鈉溶液,使pH≈12~13,加少許酸性鉻藍K-萘酚綠B混合指示劑,用EDTA溶液滴至純藍色為終點。
c1= c2·V3/ V4
式中:
c1——EDTA標准溶液的實際濃度,mol/L;
c2——氯化鈣標准溶液的濃度,mol/L;
V3——氯化鈣標准溶液的體積,mL;
V4——滴定時消耗EDTA標准溶液的體積,mL。
f. 洗滌液:50%乙醇,95%乙醇。
(3)試驗步驟
稱取在115~110℃下烘乾的試樣1.000g,置於100mL離心管中。加入20mL50%乙醇,在磁力攪拌器上攪拌3~5min取下,離心(轉速為300r/min左右),棄去管內清液,再在離心管內加入50mL交換液,在磁力攪拌器上攪拌30min後取下,離心,清液收集到100mL容量瓶中。將殘渣和離心管內壁用95%乙醇洗滌(約20mL),經攪拌離心後,清液合並於上述100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,待測。殘渣棄去。
交換性鈣、鎂的測定,取上述母液25mL,置於150mL燒杯中,加水稀釋至約50mL,加1mL1+1三乙醇胺和3~4mL4mol/L氫氧化鈉,再加少許酸性鉻藍K-萘酚綠B混合指示劑,用0.01mol/LEDTA標准溶液滴定至純藍色,記下讀數V5,然手用1+1鹽酸中和pH為7,再加氨水-氯化銨緩沖溶液(pH=10),再用0.01mol/LEDTA標准溶液滴至純藍色記下讀數V6。
交換性鉀、鈉的測定:取25mL母液於100mL燒杯中,加入2~3滴1+1鹽酸,低溫蒸干。加入1mL1+1鹽酸及15~20mL水,微熱溶解可溶性鹽,冷卻後溶液移入100mL容量瓶中,以水稀釋至刻度、搖勻,在火焰光度計上測定鉀、鈉。標准曲線的繪制:分取0、3、6、9、12、15mL鉀、鈉、鈣、鎂混合標准溶液於100mL容量瓶中,加入2mL1+1鹽酸,用水稀釋至刻度、搖勻。在與試樣同一條件下測量鉀、鈉的讀數,並繪制標准曲線(此標准系列分別相當於每100g樣中含有0、170、345、520、690、860mg的交換性鈉和0、60、120、175、240、295mg的交換性鉀。
(4)結果計算
鈣、鎂的含量按下式計算:
交換性鈣g/100g= (40c5V5)/(2.5m3)
交換性鎂g/100g=[ 24c5(V6-V5)]/ (2.5m3)
式中:
c5—EDTA標准溶液的實際摩爾濃度mol/L;
V6、V5—滴定時耗用EDTA標准溶液的毫升數,mL;
m3——試樣質量,g。
鉀、鈉的含量按(10)式計算:
交換性鉀(g/100g)= Kmg /(2.5m3)
交換性鈉(g/100g)= Namg/(2.5m3)
式中:
Kmg,Namg—由標准曲線上查得的鉀鈉的毫克數;
m3——試樣質量,g。
③ 什麼是離子交換樹脂的交換容量它的測定原理是什麼
離子交換樹脂的工作交換容量,是通過測定溶液中相關物質含量結果,再經計算,才能得出樹脂的工作交換容量,也就是離子交換樹脂周期工作的量…。
④ 為什麼要檢測離子交換樹脂的總交換容量和工作交換容量
離子交換樹脂的交換容量:
交換容量指的是離子交換樹脂能夠交換的離子的數量,專交屬換容量一般和離子交換樹脂內的活性基團數成正比,離子交換樹脂的交換容量分為三種,分別是「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」
1.總交換容量:表示每meq/g(干樹脂)或 meq/mL(濕樹脂)能夠進行交換的化學基團的總量,打個比方,比如總共有25毫升樹脂,交換容量為 1 meq/mL的樹脂,總交換容量就是25meq/mL。
2.工作交換容量:表示樹脂在一定的條件下,能夠進行交換的能力,主要與樹脂的種類、溫度、進水的流速、總交換容量等因素有關,根據樹脂的使用環境、條件的不同,樹脂的交換容量也會不同。
3.再生交換容量:再生交換容量指的是,樹脂在吸附飽和,進行再生之後,樹脂還能夠有多少交換容量,再生交換容量除了和樹脂本身的性能有關以外,主要就是和樹脂再生時使用的再生劑有關,再生交換容量一般是總交換容量的70-80%。
⑤ 請教鈣基膨潤土的檢測方法
鈣基膨潤土可以通過檢測膨潤土的陽離子交換量和交換性離子含量測定方法來進行測定。
依據的檢測標準是GB/T 20973-2007《膨潤土》中4.1章節,其測試方法詳見附錄A。
⑥ 測定土壤陽離子交換量容量有哪些方法
聯合國抄糧農組織規定用於土壤分類襲的土壤分析中使用經典的中性乙酸銨法或乙酸鈉法。中性乙酸銨法也是我國土壤和農化實驗室所採用的常規分析方法,適於酸性和中性土壤。最近的土壤化學研究表明,對於熱帶和亞熱帶的酸性、微酸性土壤,常規方法由於浸提液pH值和離子強度太高,與實際情況相差較大,所得結果較實際情況偏高很多。新方法是將土壤用BaCl2
飽和,然後用相當於土壤溶液中離子強度那樣濃度的BaCl2溶液平衡土壤,繼而用MgSO4交換Ba測定酸性土壤陽離子交換量。
石灰性土壤陽離子交換量的測定方法有NH4Cl–NH4OAc法、Ca(OAc)2法和NaOAc法。目前應用的較多、而且認為較好的是NH4Cl–NH4OAc法,其測定結果准確、穩定、重現性好。NaOAc法是目前國內廣泛應用於石灰性土壤和鹽鹼土壤交換量測定的常規方法。
⑦ 離子交換樹脂的交換容量測定方法有哪些
聯合國糧來農組織規定用於土源壤分類的土壤分析中使用經典的中性乙酸銨法或乙酸鈉法。中性乙酸銨法也是我國土壤和農化實驗室所採用的常規分析方法,適於酸性和中性土壤。最近的土壤化學研究表明,對於熱帶和亞熱帶的酸性、微酸性土壤,常規方法由於浸提液pH值和離子強度太高,與實際情況相差較大,所得結果較實際情況偏高很多。新方法是將土壤用BaCl2飽和,然後用相當於土壤溶液中離子強度那樣濃度的BaCl2溶液平衡土壤,繼而用MgSO4交換Ba測定酸性土壤陽離子交換量。石灰性土壤陽離子交換量的測定方法有NH4Cl–NH4OAc法、Ca(OAc)2法和NaOAc法。目前應用的較多、而且認為較好的是NH4Cl–NH4OAc法,其測定結果准確、穩定、重現性好。NaOAc法是目前國內廣泛應用於石灰性土壤和鹽鹼土壤交換量測定的常規方法。
⑧ 膨潤土的如何識別
肉眼鑒定中,優質膨潤土呈純白色,一般也有灰色或淺黃白色的,常因吸水或含有雜質而呈淡綠、淡青、玫瑰紅等顏色。風干後仍為純白色、灰色或淺黃白色。用手掰開後斷面不平整,而呈凍膠狀。有油脂光澤,手觸有滑感。能吸水膨脹,好的可成為膠體狀。若經長期風干水分散失後,又可變成鬆散狀。膨潤土因有強烈的離子交換力,所以能吸附或吸收各種顏色。把它與油脂混合,可使油脂更加滑潤。它的微細粉末加水的懸浮液,分散(散度)很好,不容易沉澱。天然膨潤土類型,主要是按蒙脫石的陽離子的種類相對含量分為鈣、鈉、氫、鋰蒙脫石等,其中以鈣蒙脫石為主的粘土稱為鈣基膨潤土。我國大部分膨潤土礦以生產鈣基膨潤土為主,鈣基膨潤土比鈉基膨潤土便宜,而且容易到手,所以我們在肉雞和蛋雞試驗上,都用的是鈣基土。用膨潤土添加料喂雞,因為適口性好,雞愛吃。但只靠上面介紹的肉眼等感官鑒定是不夠准確的。我國尚無統一的鑒定膨潤土的國家標准。多數礦山執行一機部關於「鑄造用膨潤土、粘土的部頒標准」(1997)和企業標准。主要測定吸蘭量、水分、膠質介、通過率、濕壓強度、膨脹系數、pH值等,測定方法和標准這里就從略了。
⑨ 測定膨潤土陽離子交換容量CEC有什麼意義
土壤陽離子交換量的測定受多種因素的影響,如交換劑的性質、鹽溶液濃度和pH、淋回洗方法等,必須嚴格答掌握操作技術才能獲得可靠的結果。
聯合國糧農組織規定用於土壤分類的土壤分析中使用經典的中性乙酸銨法或乙酸鈉法。