阴阳离子交换流量计算

『壹』 在离子交换树脂中，1eq/L等于多少mol/L

一、本方法适用于用离子交换法处理镀铬废水时阴、阳离子交换树脂受污染时的活化
二、阴离子交换树脂，可采用体外活化。活化液用量为树脂体积的1-2倍。活化液用浓度为2.0-2.5MOL/L硫酸与亚硫酸氢钠配制，亚硫酸氢钠含量对凝胶型强碱阴树脂为45G/L,对大孔型弱碱阴树脂为28G/L,活化时,树脂在活化液中浸泡一夜
三、阳离子交换树脂,可在体内活化活化.液用量为树脂体积的2倍.活化液用浓度为3.0MOL/L的盐酸配制,以1.2-4.0M/H的流速通过树脂层，再采用体积为树脂体积的1-2倍、浓度为2.0-2.5MOL/L的硫酸浸泡3H以上
离子交换树脂的工作原理及优缺点分析将离子性官能基结合在树脂（有机高分子）上的材料，称之为 “离子交换树脂”。 树脂表面带有磺酸 (sulfonic acid) 者，称为阳离子交换树脂，而带有四级氨离子的，则为阴离子交换树脂。由於离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子，所以经常使用於纯水、超纯水的制造程序中。(见下图)离子交换树脂上的官能基虽可去除原水 (Feed water) 中的离子，但随著使用一段时间之後,因官能基的饱和而导致去离子效率的降低，引发水质劣化的缺点。此外，离子交换树脂本身也是有机物质，使用中会受到氧化分解、机械性破裂、担体流出而造成有机物质的溶出。此外，带有电荷的有机物质也会受到离子交换树脂的吸附，使离子交换树脂很容易受到有机物质的污染 (Fouling)。而有些微生物由於菌体表面带著负电，也会被阳离子交换树脂所吸附，树脂表面因而成为微生物的繁殖场地，造成纯水的污染。在此同时，微生物所产生的代谢产物也会成为有机物质的污染来源。这些都是使用离子交换树脂时，引发水质劣化而不可不注意的地方。通常失去离子去除能力（饱和）的离子交换树脂，虽然可以经由酸碱药剂的作用来再生，达到重复使用的目的，但若因为有机物质的吸附（污染）而造成效率不好时，树脂的去除性能就会降低。此外，依再生用化学药剂的品质不同也会有离子交换树脂本身被污染的风险。因此，超纯水系统所使用的离子交换树脂几乎是不能进行再生处理的。

『贰』 中央空调怎么计算流量

先计算负荷-再选择冷却器-确定额定流量。

循环冷却水补充量=蒸发量+飞溅量+污水量。

其中，蒸发量=循环水量*冷却塔进出口温差/582。

飞溅量等于循环水量的0.1%-0.05%。

中央空调系统由冷热源系统和空调系统组成。 它是由主机通过多端连接的风道或冷热水管来控制不同房间以达到室内空调目的的空调。

中央空调软水设备工作原理：

由于水的硬度主要由钙和镁形成和表示，所以一般用阳离子交换树脂（软水剂）代替水中的Ca2+和Mg2+（形成水垢的主要成分）。随着树脂中Ca2+和Mg2+的增加，树脂去除Ca2+和Mg2+的效果逐渐降低。

当树脂吸收一定量的钙、镁离子时，必须进行再生。再生过程是在盐箱内用盐水冲洗树脂层，置换树脂上的硬度离子，然后将树脂随再生废液排出槽外。恢复了软交换功能。

由于水的硬度主要由钙和镁形成，表现为水的硬度主要由钙和镁形成，采用钠离子交换软化处理的原理，使原水通过钠型阳离子交换树脂制成树脂相中的硬度成分Ca2+、Mg2+和Na+发生交换，从而吸附水中的Ca2+和Mg2+，使水软化。

以上内容参考：网络-中央空调循环水处理

『叁』 离子交换色谱的原理以及阴阳离子交换树脂的特性

离子交换树脂的结构：

离子交换树脂主要由高分子骨架和活性基团两部分组成，高分子骨架是惰性的网状结构骨架，是不溶于酸或碱的高分子物质，常用的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到树脂的骨架。

而活性基团不能自由移动的官能团离子和可以自由移动的可交换离子两部分组成，可交换离子能够决定树脂所吸附的离子，比如可交换离子为H型阳离子交换树脂，那么这个树脂能够吸附的离子，就是H型阳离子，而官能团离子能够决定树脂的“酸"、“碱"性和交换能力的强弱，比如官能团离子是强酸性离子，那么树脂就是强酸性离子交换树脂。

离子交换树脂的内部结构：

1.凝胶型树脂是由纯单体混合物经缩合或聚合而成的，结构为微孔状，合成的工艺比较简单，孔径大概在1-2nm左右，凝胶型树脂的操作容量高，产水量高，物理强度好，且再生效率高，被广泛应用在食品饮料加工，超纯水制备，饮用水过滤，硬水软化，制糖业，制药等领域。

2.大孔型树脂的孔径一般在10nm左右，在树脂中孔径是比较大的，所以被称为大孔型树脂，且孔径不会随着周围的环境而变化，能够弥补凝胶型树脂不能在非水系统中使用的缺点，吸附能力非常强大，不易碎裂，耐氧化好，操作容量高，能够应用在医药领域、除重金属污染、药品纯化、水处理中除去碳酸硬度、冷凝水精处理等领域。

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『肆』 离子交换树脂周期制水量。再生剂用量。比耗。酸耗。再生水平。如何计算。用汉字表述 。谢谢

根据其交换容量，如：4.8mmol/ml，来近似计算可以脱除水中阳离子的mol数量，在换算为水专的通过量，一般来属说使用交换容量为树脂理论交换的80%左右比较合适。再生剂用量也可以计算，但是通常都是经验值，树脂饱和后使用4-6%的稀盐酸3倍体积，以1BV（小时/通过量）或者更慢的流量反洗即可，还可浸泡6-8小时，再反洗，然后使用去离子水洗至PH6左右既可以使用了。

『伍』 如何判断离子交换的程度

如何判断离子交换的程度
前面的文章中提到过，混床也叫阴阳床，作用是阴阳离子交换，核心部件是离子交换树脂，下面给大家分析几个离子交换数字失效的原因。

树脂有时会减少，原因可能是阴阳离子交换器再生过程中反洗流量过大或布水滤网发生泄漏，造成树脂漏掉；或者上下布水器破裂造成树脂漏了。如果树脂一直在减少，那么减少到一定程度也就起不到相应的作用了。

混床的除盐系统是串联式除盐系统，如果树脂失效了，根据设备失效时阴床出水或除掉盐水的指标来确定交换容量低的交换器是一种检测办法。当设备失效时，如果系统出来的水里二氧化硅含量增加了，而电导率变化不大，就可以判断为阴床失效或混床中阴离子交换树脂失效。反之系统出水电导率增加，而二氧化硅含量变化不大的话，就是阳床或混床中阳离子交换树脂失效。

树脂失效了，水自然处理不好。所以要实时检测，如果有相应的失效症状就赶快去修复，弥补一下。

『陆』 离子交换软化实验中，用阳离子交换树脂(钠型)对水进行软化，水的运行流量(L/h)与水的硬度(以钙离

按照原理来讲，水流通过树脂床的速度越慢，交换越彻底，出水硬度越内小，但是设计流容速与软化罐体的直径有关，流速越慢，直径越大，因此，出于经济考虑，软化设计流速有一个合理的范围。
如果你想知道流速和出水硬度的确切对应关系，估计真的要通过试验验证。

『柒』 什么叫阳离子交换什么叫阴离子交换

、离子交换树脂的组成
离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构专高分子化合物，其结构由三部分组成属：不溶性的三维空间网状骨架，连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。
阳离子交换树脂：骨架上结合有磺酸基(-SO3H)（强酸性阳离子交换树脂）或羧酸基(-COOH)(弱酸性阳离子交换树脂）。
阴离子交换树脂：骨架上结合有季铵基(强碱性阴离子交换树脂)，伯胺基、仲胺基、叔胺基（弱碱性阴离子交换树脂）。
二、离子交换树脂的分类
按骨架结构不同：凝胶型(干态无孔，吸水后产生微孔)和大孔型(树脂内部无论干、湿或收缩、溶胀都存在着比凝胶型树脂更大、更多的孔)。
根据所带的功能基团的特性：阳离子交换树脂（带酸性功能基，能与阳离子进行交换）、阴离子交换树脂（带碱性功能基，能与阴离子进行交换）和其它树脂。

『捌』 跪求，阴阳离子交换树脂净水操作过程说明

你说的是不是混床1）运行
水自上而下通过混合树脂，水中的阳阴离子同时被置换去除。运行时监测；A进水压力；B出水电导率。
进水压力由压力表监测，运行时随时注意压力表的变化，防止因压力过高而损坏设备．
出水电导率用电导仪监测，对水质要求较高的设备，电导仪应尽量用工业电导仪（例如CM230）在管道系统中直接测量，防止取样过程中因外部污染而影响测量准确性．运行时应随时监看电导仪，临近运行周期终点更应注意监看，一旦水质超标，即应停止运行，转入再生操作。水质指标根据工工艺要求确定。
2）分层
阳阴两种树脂需分别用盐酸和烧碱再生，故再生前要将混合的两种树脂彻底分离开来，树脂分层是混合离子交换器操作的最关键操作，它直接影响到树脂的再生效果和出水水质，应充分注意。
分层方法是让水从交换器底部进入，水自下而上冲洗树脂层，使树脂层松动膨胀。因阴阳两种树脂的比重不同，阳树脂较重，树脂层膨胀滚动时比重较大的阳树脂将不断沉积在交换器底部。比重较轻的阴树脂则浮在阳树脂层上面，这样分层结束时，两种树脂将出现明显的界面（可从视镜中观察到）。操作时应缓慢加大反洗水量，使树脂充分膨胀，并保持10分钟左右，再缓慢减小水量，如果一次操未能取得明显的公层效果，可反复进行几次，直至树脂分层出现较明显界面。如果树脂未完全失效树脂出现抱团现象，也可先向交换柱内吸入碱溶液，强制树脂失效，再进行分层操作，可以取得良好的效果。
3）阴树脂再生
阴树脂再生液（4-6%NaOH）自上而下通过树脂层，使饱和的树脂再生为新生树脂，再生废液从中排排出，NaOH用量按一般经验为80~100克/升树脂（100%NaOH）。进碱液时控制流速不要太快，一般应从25-40分钟左右用完所需的再生剂为宜，再生时还应控制再生废液排放的速度不要太快，一般应维持再生液液面略高于阴树脂为好。避免部份树脂始终未被再生液浸泡。进碱前应先将柱内积水排至树脂层面以上50-100毫米处，避免不必要的再稀释。
4）清洗阴树脂
阴树脂再生完毕，自上而下用清水冲洗树脂，把残留的再生剂清洗干净。清洗一次一般需进行45分钟之后开始测量清洗排水的碱度直到碱度值不再下降，基本保持恒定时，即可停止清洗，进行下一操作。一般控制进水PH值在8-9左右。
5）再生阳树脂
盐酸再生液（4-6%）由下部向上流过阳树脂层，并经中间排水口排出。盐酸用量按一般经验为60-80克/升树脂（HCL），进再生液时同样要控制流速不要过快，一般以25-40分钟左右用完所需再生剂为宜。再生废液应排放及时，决不能使液位上升到阴树脂层范围内，否则会使阴树脂污染。为减少这种可能性，在进行阳树脂再生过程中，阴树脂清洗水可以同时打开，以利用上部的清水压住下部酸液进入阳树脂层内。
6）清洗阳树脂
进完再生液后，继续自上而下用清水冲洗树脂，将残留的再生剂清洗干净。清洗约30分钟之后，测量排水阀出水的酸度，直到酸度值不再下降，基本保持恒定时，即可认为清洗完成，一般控制进水PH值在5-5.5左右。
7）混合
再生好的两种树脂要重新混合均匀经后才能使用。混合的方法是开启进水阀，把塔内水位放至比树脂（阴树脂）要高出20-30厘米处，后打开顶部排气阀使压缩空气自下而上搅动树脂层，树脂即会混合均匀。一般压缩空气时间为4-6分钟，即可取得满意的混合效果，压缩空气压力应保持在0.1-0.15Mpa范围内，压力过低会影响混合效果，过高则影响设备及管道的安全。
混合结束时，用尽快的速度排水，使树脂迅速下沉，防止树脂再移层，排水至水面与树脂平面齐即可。
混合树脂前，必须先打开排气阀，才可以缓慢向设备加气进行混合，混合时要注意，设备 压力表的压力，发现异常要立刻停止，处理好后，才可以开始运行。
8）正洗
混合的树脂再进行正洗，进一步去除树脂层中残留的废掖．正洗流量可以接近运行流量，正洗时一般出水电导率会迅速下降，当出水电导率低于规定值时，即可停止正洗，重新投入运行．
正洗前应先打开排气阀排气，直到排气管排出的水不带有空气，再打开正洗排水阀，关闭排气阀．

『玖』 1公斤阳离子交换树脂大约能处理多少水

单独使用阳树脂一般用作软化，通常一升树脂能交换4摩尔每升的硬度，要先知道待处理水的硬度多少，直接计算一下就可以了。
离子交换树脂可以用于硬水软化、除碱度、除盐（这里的盐指的是除去水中的离子,降低电导率）.如果用于硬水软化,则只要使用阳离子（RNa或RH）交换树脂即可,根据进出水质要求,采用单级钠离子或二级钠离子或氢离子交换树脂,对于压力要求不高,正常压力0.0.3MPa左右就行了.如果用于海水淡化,也可以采用阴阳离子混合床或者阴阳离子串连床的离子交换树脂,但是比较浪费,因为要再生交换树脂耗费NaOH和HCl的,还要排污,其实海水淡化直接用反深透就好了,这也是通常的做法,反深透是利用较高的反深透压来维持淡化的,一般要好几MPa的压力甚至几十MPa才行,一般是用卷材的反深透膜,内管套外管.温度要求不高,因为没有生化反应,一般在25～35度都是可以的.反深透的滤速主要取决于压力和出流量,离子交换一般在几厘米每秒的样子.

『拾』 含蛭石晶层间层矿物的阳离子交换容量及酸浸研究

彭同江 刘福生 张宝述 孙红娟

（西南科技大学矿物材料及应用研究所，四川绵阳 621010）

摘要 对采自新疆尉犁蛭石矿、河南灵宝-陕西潼关蛭石矿的工业蛭石矿物样品进行了可交换性阳离子、交换容量和酸处理试验研究。结果发现新疆尉犁蛭石矿金云母-蛭石中的可交换性阳离子主要为Na^＋和Ca^2＋，其次有Mg^2＋和K^＋、Ba^2＋和Sr^2＋。而河南灵宝-陕西潼关蛭石矿工业蛭石样品主要为Ca^2＋和Mg^2＋，其次为Na^＋、K^＋等。金云母-蛭石和绿泥石-蛭石间层矿物的阳离子交换容量随间层结构中蛭石晶层的含量增加而增大，一般在56.92～98.95 m mol/100 g之间，仅为蛭石最大阳离子交换容量的一半。金云母-蛭石样品阳离子交换容量大小与K₂O含量呈负相关关系，与（Na₂O＋CaO）含量呈正相关关系。层间可交换性阳离子的氧化物CaO和Na₂O的酸浸取率最高，层间不可交换性阳离子的氧化物 K₂O次之，八面体中阳离子的氧化物MgO、Fe₂O₃和Al₂O₃具有较高的酸浸取率，而四面体阳离子的氧化物SiO₂的酸浸取率最低；金云母-蛭石间层矿物中蛭石晶层含量高的样品酸浸取率高，金云母-蛭石间层矿物的耐酸蚀性能不如金云母。

关键词 金云母-蛭石；间层矿物；阳离子交换容量；酸浸取物；酸浸取率。

第一作者简介：彭同江，男，1958年4月出生，博士，教授，矿物晶体化学专业。E-mail：[email protected]。

一、含蛭石晶层间层矿物的阳离子交换容量

（一）原理

根据工业蛭石样品的化学成分研究，蛭石晶层中可交换性阳离子的种类主要有：K^＋、Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋、Ba^2＋、Sr^2＋等。用醋酸铵（NH₄Ac）作为淋洗剂，

离子可将工业蛭石中的可交换性阳离子交换出来：

中国非金属矿业

相关系数为0.90。

图1 金云母-蛭石样品阳离子交换容量（CEC） 随K₂O 和Na₂O＋CaO 含量（质量分数） 的变化

可以看出，随着K₂O含量的增加，样品的阳离子交换容量减小；随（Na₂O＋CaO）含量的增加，阳离子交换容量增加。从而表明，随K₂O含量的增加，蛭石晶层的含量降低；随（Na₂O＋CaO）含量的增加，蛭石晶层的含量增加。由此可以得出，在金云母变化为金云母-蛭石的过程中，溶液中富含Na^＋和Ca^2＋离子组分。

对于金云母-蛭石样品来说，我们发现其阳离子交换容量的大小与样品的粉末X射线衍射谱特征有一定关系。一般说来，阳离子交换容量小于75 m mol/100 g的样品，其粉末X射线衍射图上发现有较强的金云母的衍射峰；高于95 m mol/100 g样品，发现有蛭石的衍射峰。这进一步表明对样品阳离子交换容量的贡献主要来自于间层结构中蛭石晶层的含量。蛭石晶层的含量越高，间层矿物的阳离子交换容量越大。

二、酸浸实验研究

（一）酸处理实验与酸浸取物分析

酸处理试验步骤与实验方法如下：

1）将烧杯在100℃下烘干1 h后称重。

2）分别在烧杯中加0.5 g样品。

3）将盛样品的烧杯放在烘箱中在100℃下烘干2 h。

4）从烘箱中取出烧杯在干燥器中凉至室温后称重，计算出样品除去吸附水后的质量。

5）将烧杯中分别加入0.5 mol/L，1.0 mol/L，1.5 mol/L，2.0 mol/L稀盐酸30 mL，搅拌均匀后静止作用12 h。

6）过滤、洗涤、定溶后用原子吸收光谱法测定滤液中K、Na、Mg、Si、Fe、Al的含量。

利用上述方法对所选的3个样品进行了酸处理和酸浸取物的分析。测定结果转换成氧化物百分含量后列入表2中。

表2 不同浓度的稀盐酸对样品不同氧化物的腐蚀量（w_B/%）

注：X为盐酸溶液的浓度，单位mol/L。

（二）酸蚀量与酸浸取物的变化规律

由表2可以看出，在不同盐酸浓度溶液的情况下金云母样品主要氧化物的酸蚀量都大大低于金云母-蛭石样品主要氧化物的酸蚀量，这表明金云母的耐酸性能高于金云母-蛭石间层矿物。

金云母-蛭石间层矿物两个样品不同氧化物的酸浸取率大致相同。按氧化物的酸浸取率的大小可分为三种情形。

（1）处于蛭石晶层层间域中的水化阳离子

刘福生等（2002）给出的金云母-蛭石间层矿物样品的可交换性阳离子氧化物的含量（不考虑H₂O^＋）分别为，Wv-6a：CaO 0.612%，Na₂O 1.30%；Wv-16：CaO 0.394%，Na₂O 1.79%，考虑所含H₂O^＋后样品的可交换性阳离子氧化物的含量分别为，Wv-6a：CaO 0.580%，Na₂O 1.231%；Wv-16：CaO 0.375%，Na₂O 1.702%，这些数值与表2中CaO和Na₂O的腐蚀量非常相近（其差别来源于对样品进行不同的处理及分析的误差）。由于水化阳离子与结构层间的结合最弱，故CaO和Na₂O的酸浸取率最高，其中CaO几乎全部浸出，Na₂O的浸取率在82.27%～89.24%之间。

（2）在结构中以离子键相结合的阳离子

在结构中与阴离子呈离子键结合的阳离子主要有：K^＋、Mg^2＋、Fe^2＋、Al^3＋。相应氧化物酸浸取率分别为 K₂O 6.33%～13.80%，Al₂O₃3.67%～12.45%，Fe₂O₃4.44%～11.75%，MgO 3.44%～10.03%。离子键的结合力高于蛭石晶层层间水化阳离子与结构层之间的结合力，而又小于硅氧四面体内的共价键结合力，因此，以离子键结合的阳离子氧化物的酸浸取率低于层间水化阳离子氧化物，而又高于以共价键结合的阳离子氧化物。

（3）在结构中以共价键结合的阳离子

在结构中与阴离子呈共价键结合的阳离子只有Si^4＋，SiO₂的酸浸取率最低，为2.15%～3.02%。

蛭石晶层的水化阳离子最容易被酸淋滤出来，即使在低浓度的盐酸溶液中，且它们的酸蚀量随盐酸浓度的增大变化很小；其次是处于金云母晶层的层间K^＋离子。MgO、Fe₂O₃和Al₂O₃也具有较高的酸蚀量百分数，其中MgO、Al₂O₃的酸蚀量随盐酸浓度的增大而急剧增大，Fe₂O₃酸蚀量随盐酸浓度的增大而缓慢增大；SiO₂的酸蚀量最低，且酸蚀量随盐酸浓度的增大变化很小。

金云母-蛭石样品与金云母样品相比较，层间阳离子、八面体阳离子、四面体阳离子都具有较高的氧化物酸蚀量百分数。这表明金云母-蛭石的结构稳定性较金云母差，即使是金云母-蛭石间层结构中的金云母晶层也是如此。这一结果与热分析所得出的结果（彭同江等，1995）是完全一致的。

（三）金云母-蛭石间层矿物酸蚀机理

对于蛭石及含蛭石晶层的间层矿物酸蚀机理的研究不多。但对于蒙脱石酸活化机理研究已经很深入，并得出比较一致的结论。即当用酸处理蒙脱石时 蒙脱石层间的可交换性阳离子（如Ca^2＋、Mg^2＋、Na^＋、K^＋等）可被氢离子交换而溶出，同时随之溶出的还有蒙脱石八面体结构中的铝离子及羟基。因此，活化后的蒙脱石比表面积增大，形成多孔活性物质，使其吸附性及离子交换性进一步增强（张晓妹，2002）。下面结合前面的试验与分析结果对金云母-蛭石间层矿物酸蚀机理进行讨论。

1.酸浸取反应机理

金云母-蛭石间层矿物中蛭石晶层的结构和阳离子占位与蒙脱石的大致相同，只是蛭石晶层八面体中的阳离子主要是Mg^2＋，而蒙脱石则主要是Al^3＋，而与蛭石晶层相间排列的还有金云母晶层。因此，金云母-蛭石间层矿物的酸蚀机理可以看成是蛭石晶层和金云母晶层分别与酸进行作用。

蛭石晶层与盐酸产生离子交换反应和酸腐蚀反应，后者导致结构的局部破坏。其中离子交换反应是氢离子将样品中蛭石晶层的层间可交换阳离子如K^＋、Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋等置换出来。

氢质蛭石晶层在酸的继续作用下结构产生局部破坏，溶出八面体中的阳离子及羟基，硅氧四面体转化为偏硅酸。

金云母晶层与盐酸产生酸腐蚀反应，产生局部结构被破坏，溶出层间阳离子、八面体中的阳离子及羟基，硅氧四面体转化为偏硅酸。

上述反应可归三类：H^＋离子与蛭石晶层层间可交换阳离子的交换反应；H^＋离子与结构中八面体片上的（OH）^-和四面体片中Si-OH上的（OH）^-中和形成H₂O的反应；阳离子从结构上解离形成盐和偏硅酸的反应。

2.酸浸取规律的晶体化学分析

金云母-蛭石间层矿物属三八面体层状硅酸盐矿物。由金云母的晶体结构特点可知，结构中阳离子与阴离子结合有两种化学键，即离子键和共价键。其中，四面体阳离子（主要为 Si^4＋）与阴离子（氧）的化学键主要为共价键，因而在结构中的联结力最强；八面体阳离子（主要为Mg^2＋）以离子键与阴离子（氧和羟基）结合，联结力相对较强；层间阳离子位于层间域内与底面氧以弱离子键结合，联结力较弱。金云母-蛭石间层矿物结构中金云母晶层的情形与金云母相类似，蛭石晶层的八面体和四面体两种位置的化学键特点与金云母的情形也相类似。在金云母-蛭石间层结构中联结力相对最弱的位置是蛭石晶层层间水化阳离子的位置，由于水分子的存在，层间阳离子与结构层的联结力比金云母的更弱。

上述晶体化学特点决定了四面体阳离子Si^4＋的酸浸取率最小，八面体阳离子Mg^2＋、Al^3＋、Fe^2＋酸浸取率较大，层间可交换性阳离子Na^＋、Ca^2＋最大。

因此，金云母-蛭石间层矿物样品不同氧化物酸浸取率的大小取决于晶体结构的强度和阴阳离子之间的化学键强度的大小。

3.酸蚀作用历程与结构破坏

根据酸蚀试验和分析结果，结合金云母-蛭石的晶体结构特点，得出金云母-蛭石酸蚀作用和结构破坏的过程如下。

酸蚀过程中各种酸蚀反应首先沿矿物颗粒边缘和结构缺陷部位进行。H^＋离子与层间可交换阳离子产生交换反应，形成氢质蛭石，交换出来的阳离子Na^＋、Ca^2＋、K^＋等形成盐；H^＋离子与八面体中的（OH）^-作用，形成H₂O，其结果导致与（OH）^-呈配位关系的Mg^2＋和其他阳离子随（OH）^-的解离而裸露于外表面并变得不稳定，从而脱离结构表面并进入溶液形成盐；H^＋离子与四面体片边缘的Si-O（或OH）作用，中和后形成H₂O，并使Si^4＋裸露，进一步使Si^4＋解离并形成偏硅酸配阴离子；伴随着H^＋离子的这些反应，还会导致金云母晶层边缘的层间阳离子（主要为K^＋）从结构中解离出来；整个结构的破坏程度和酸蚀量随H^＋浓度增大和反应时间的增长而增大。酸蚀反应主要发生在结构层的边缘、层间域和结构缺陷部位。

X射线分析结果表明，金云母-蛭石间层矿物具有较好的耐酸蚀性能，层间可交换性阳离子的氢交换反应和边缘与缺陷部位离子的解离和浸取，没有导致金云母-蛭石间层结构的破坏。但结合酸浸取物和酸浸取残留物的研究，金云母-蛭石间层矿物的耐酸蚀性能不如金云母。

三、结论

金云母-蛭石间层矿物具有良好的阳离子交换性。因此，它可用于环保，吸附水中的重金属离子或有机污染物，回收有用物质；在农业上用作储水和储肥载体，改良土壤等等。含蛭石晶层矿物结构中的Ca、Mg、K、Fe等元素在酸性条件下易被淋滤出来。因此，它可在农业上用作储水和储肥载体，同时又是长效肥料。一方面可为植物提供K、Mg、Ca、Si、Fe等有用元素；另一方面可以起到改良土壤的作用，即增加土壤的保水，保肥性能，降低土壤的密度，提高土壤的透气性能等等。

酸浸取的结果导致金云母-蛭石间层矿物中蛭石晶层的可交换性阳离子几乎全部被淋滤交换出来，同时也在结构层边缘和结构缺陷部位淋滤出其他组分。其结果导致金云母-蛭石间层矿物比表面积增大，形成多孔活性物质，使其吸附性及离子交换性进一步增强（Suquet et al.，1991；Suquet et al.，1994）。因此，酸处理后的金云母-蛭石间层矿物可用于环保方面作污水处理剂。

An Experimental Study on Cation Exchange Capacity and Acid Soaking of Vermiculite Containing Interstratified Minerals

Peng Tongjiang，Liu Fusheng，Zhang Baoshu，Sun Hongjuan

（The Research Institute of Mineral Materials and Their Application，Southwest University of Sciences and Technology，Mianyang Sichuan 621010，China）

Abstract：The changeable cations，the exchange capacity and acid erodibility of instrial vermiculite samples from Weli Mine，Xinjiang Autonomous Region，Lingbao Mine，Henan Province，and Tongguan Mine，Shanxi Province are studied.It is found that the changeable cations of phlogopite-vermiculite samples from Weli Mine are mainly Na^＋，Ca^2＋，and Mg^2＋，K^＋，Ba^2＋，Sr^2＋in the next place.The changeable cations of phlogopite vermiculite samples from Tongguan Mine are mainly Mg^2＋，Ca^2＋，and Na^＋，K^＋in the next place.The cation exchange capacity of phlogopite-vermiculite and chlorite-vermiculite increases with the increase of content of ver miculite crystal layer in interstratified structure.The cation exchange capacity is commonly between 56.92 m mol/100 g and 98.95 m mol/100 g，which is only a half of the maximal value of cation exchange capacity of vermiculite.The cation exchange capacity of phlogopite-vermiculite is negatively related to the content of K₂O and positively related to the content of Na₂O and CaO.The acid soak-out ratios of CaO and Na₂O are the highest and that of K₂O is lower slightly，the acid soak-out ratios of MgO，Fe₂O₃and Al₂O₃are relatively higher，but the acid soak-out ratios of SiO₂are the lowest.The acid corroding contents of the samples with more vermiculite layer are higher.The acid-resistant property of the phlogopite-vermiculite interstratified mineral is not as good as the phlogopite.

Key words：phlogopite-vermiculite，interstratified minerals，cation exchange capacity，acid soak-out-substances，acid soak-out-ratio.