蒙脫石含量與陽離子交換量

⑴ 土壤陽離子交換量的檢出限是多大

根據我來國最新的土壤環境質量標源准（GB 15618-1995），並為對土壤陽離子交換量做出限檢。
但通常來說土壤中有機膠體（腐殖質）的CEC（cmol(+)/kg)最大，含量在200~500范圍內波動。蛭石為100~150；蒙脫石礦物為主的土壤CEC為70~95；伊利石礦物為主的土壤CEC為10~40；高嶺石礦物為主的土壤CEC為3~15；半倍氧化物為主的土壤CEC為2~4
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⑵ 高嶺石、蒙脫石和腐殖質的陽離子交換量有何不同

一、性能不同：

蒙脫石：吸水後其體積能膨脹增大幾倍到十幾倍，具有很強的吸附力和陽離子交換性能。是膨潤，土和漂白土的主要組成成分。主要是火山凝灰岩經風化作用的產物。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。

二、類型不同：

膠體的類型；土壤質地；土壤ph值等。不同的粘土礦物中含腐殖質和2：1性粘土礦物較多，陽離子交換量較大。而含高嶺石和氧化物的土壤鹽離子交換量較小。這就是北方土壤保肥性能好的原因之一。

交換量大也就是土壤能吸附和交換的陽離子容量大，對肥料的影響就不同了。我也總結不好。你還是找本土壤學、植物營養肥料學看看好了。

陽離子交換量測定的意義

土壤是環境中污染物遷移、轉換的重要場所，土壤膠體以其巨大的比表面積和帶點性，而使土壤具有吸附性。土壤的吸附性和離子交換性能又使它成為重金屬類污染物的主要歸屬。土壤陽離子交換性能對於研究污染物的壞境行為有重大意義，它能調節土壤溶液的濃度，保證土壤溶液成分的多樣性，因而保證了土壤溶液的「生理平衡」，同時還可以保持養分免於被雨水淋失。

以上內容參考：網路-土壤陽離子交換量

⑶ 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。

⑷ 蒙脫石的晶體化學特點及其用途

蒙脫石化學成分的理論組成SiO₂為66.7%,Al₂O₃為28.3%,H₂O為5%；其結構式為（/2Ca·Na）0.7（Al·Mg·Fe）₄（Si·Al）₈O₂₀（OH）₄·nH₂O，是由兩個Si—O四面體層夾一層Al—（O,OH）八面體組成一個「結構單位層」，這一點和海泡石相似，都是2∶1型。但其結晶習性不同，它具板狀結晶習性，使之成為片狀或板狀而不是像海泡石那樣是纖維狀。

蒙脫石結構單位層中的硅氧四面體和鋁氧八面體中的硅離子、鋁離子能被其他低價陽離子置換，其結果是使結構單位層帶負電，從而具有吸附金屬陽離子和極性分子的能力。這些被吸附的陽離子和極性分子具有離子交換的性質。所謂離子交換是指礦物中已吸附的離子與溶液中的離子之間進行的當量交換作用。蒙脫石吸附的某些陽離子、陰離子和極性分子具有交換的能力，例如鈉質蒙脫石的Na⁺被

交換可表示為

蒙脫石＋

－蒙脫石＋Na⁺。

離子交換是粘土礦物的重要特性，它常常決定粘土礦物的物理性質，從而決定它的利用方向和經濟價值。離子交換是以離子交換容量（CEC）來度量的，即以100g礦物在pH為7時吸附陽離子的毫克當量（mg/100g），蒙脫石或膨潤土的離子交換量在70～140mg/100g 之間，它比海泡石的20～40mg/100g要大。

照片8-7 桃源馬宗嶺膨潤土粘土礦

由膨潤土（蒙脫石）的離子交換性而派生出它具有膨脹性、吸附性、分散性、粘結性、懸浮性和鹽基交換性等一系列性質，因而決定了它一系列的用途，其中在農業上充分利用這些性質就可以作為化肥載體。

⑸ 粘土礦物中哪一種陽離子代換量最高

粘土礦物中蒙脫石陽離子代換量最高。高嶺石的陽離子交換容量最低，5到15毫克當量每100克，蒙脫石和蛭石的陽離子交換容量最高，100到150毫克當量每100克。

⑹ 影響土壤陽離子交換量大小的因素有哪些

不同土壤的陽離子交換量不同，主要影響因素：a,土壤膠體類型，不同回類型的土壤膠體其答陽離子交換量差異較大，例如，有機膠體>蒙脫石>水化雲母>高嶺石>含水氧化鐵、鋁。b,土壤質地越細，其陽離子交換量越高。c,對於實際的土壤而言，土壤黏土礦物的SiO2/R2O3比率越高，其交換量就越大。d,土壤溶液pH值，因為土壤膠體微粒表面的羥基（OH）的解離受介質pH值的影響，當介質pH值降低時，土壤膠體微粒表面所負電荷也減少，其陽離子交換量也降低；反之就增大。土壤陽離子交換量是影響土壤緩沖能力高低，也是評價土壤保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依據。

⑺ 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。

⑻ 環保專業人士幫忙介紹一下膨潤土應用於高濃度無機廢水方面的知識。

蒙脫石為主的含水粘土礦,公學分子式為:Nax(H2O)4(AI2-xMg0.83)Si4O10)(OH)2,由於它具有特殊的性質。如:膨潤性、粘結性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性等等,所以廣泛用於各個工業領域。國外已在工農業生產24領域100多個部門中應用,有300多個產品,因而人們稱之為「萬能土」。

膨潤土也叫斑脫岩或膨土岩。它最早發現在美國的懷俄明州的古地層中，呈黃綠色的粘土，加水後能膨脹成糊狀，後來人們就把凡是有這種性質的粘土，統稱為膨潤土。其實膨潤土的主要礦物成分是蒙脫石，含量在85-90%，膨潤土的一些性質也都是由蒙脫石所決定的。蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等。可以成緻密塊狀，也可為鬆散的土狀，用手指搓磨時有滑感，小塊體加水後體積脹大數倍至20-30倍，在水中呈懸浮狀，水少時呈糊狀。蒙脫石的性質和它的化學成分和內部結構有關。

蒙脫石的性質和層間的交換性陽離子種類有很大關系。根據層間主要交換性陽離子的種類，通常蒙脫石分為鈣蒙脫石和鈉蒙脫石。

蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能，可用於除去食油的毒素、汽油和煤油的凈化、廢水處理；由於有很好的吸水膨脹性能以及分散和懸浮及造漿性，因此用於鑽井泥漿、阻燃（懸浮滅火）；還可在造紙工業中做填料，可優化塗料的性能如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等；由於有很好的粘結力，可代替澱粉用於紡織工業中的紗線上漿既節糧，又不起毛，槳後還不發出異味，真是一得。

總的說，鈉質蒙脫石（或鈉膨潤土）的性質比鈣質的好。但世界上鈣質土的分布遠廣於鈉質土，因此除了加強尋找鈉質土外就是要對鈣質土進行改性，使它成為鈉質土。

膨潤土（蒙脫石）由於有良好的物理化學性能，可做粘結劑、懸浮劑、觸變劑、穩定劑、凈化脫色劑、充填料、飼料、催化劑等，廣泛用於農業、輕工業及化妝品、葯品等領域，所以蒙脫石是一種用途廣泛的天然礦物材料。

膨潤土組成：1898年美國地質學者Knighl在美國懷俄明州落基山河附近發現了一種綠黃色吸水膨脹的粘土物質，由於產地為:「FortBeton」，因而取名膨潤土(Betonite)。膨潤土也叫斑脫岩或膨土岩,膨潤土的主要礦物成分是蒙脫石，含量在85-90%，膨潤土的一些性質也都是由蒙脫石所決定的。

蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等。可以成緻密塊狀，也可為鬆散的土狀，用手指搓磨時有滑感，小塊體加水後體積脹大，在水中呈懸浮狀，水少時呈糊狀。蒙脫石有吸附性和陽離子交換性能，可用於除去食油的毒素、汽油和煤油的凈化、廢水處理；由於有很好的吸水膨脹性能以及分散和懸浮及造漿性，因此用於鑽井泥漿、阻燃（懸浮滅火）；還可在造紙工業中做填料，可優化塗料的性能如附著力、遮蓋力、耐水性、耐洗刷性等；由於有很好的粘結力，可代替澱粉用於紡織工業中的紗線上漿既節糧，又不起毛，槳後還不發出異味。

膨潤土的分類：膨潤土的層間陽離子種類決定膨潤土的類型，層間陽離子為Na+時稱鈉基膨潤土;層間陽離子為Ca+時稱鈣基膨潤土;層間陽離子為H+時稱氫基膨潤土(活性白土);層間陽離子為有機陽離子時稱有機膨潤土。

膨潤土的性質：膨潤土具有很強的吸濕性，能吸附相當於自身體積8一20倍的水而膨脹至30倍;在水介質中能分散呈膠體懸浮液，並具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性，它和泥沙等的摻和物具有可塑性和粘結性，有較強的陽離子交換能力和吸附能力。

膨潤土的應用：膨潤土由於有良好的物理化學性能，素有「萬能」粘土之稱，可做粘結劑、懸浮劑、觸變劑、穩定劑、凈化脫色劑、充填料、飼料、催化劑等，廣泛用於冶金、石油、鑄造、食品、化工、環保及其他工業部門。

我國膨潤土的發展現狀：我國膨潤土的儲量僅次於美國，居世界第二位，現開采量為200萬噸，主要集中在東北和東部沿海各省。我國已經發現的大小礦床和礦點400多處，探明的儲量23.3億噸，預計資源量在75億噸以上。

但是國膨潤土開發利用的程度很低，累計開采量不足已探明儲量的1%。在國際市場上是一種「低出高進」的局面，即出口低級產品（原礦、鑄造用、鑽井用、低檔活性白土等），進口高級產品（洗衣粉柔順劑、高檔有機土、膨潤土防水毯等）。據不完全統計，中國目前膨潤土產品年產銷量約270萬噸，其中用於鑄造型砂100～110萬噸，用於鑽井泥漿70噸，用於冶金球團45萬噸，用於油脂脫色（活性白土）20萬噸，用於其他20～30萬噸。行業特點是企業規模小（年產萬噸以上的企業屈指可數）、技術水平低、由於是資源型行業而競爭不是很劇烈、產銷量與價格均逐年上升

膨潤土的制備及應用

1、半濕法生產高效活性白土方法

2、催化酸處理海泡石、膨潤土的工藝

3、防污膨潤土製備方法

4、廢白土渣綜合利用的新方法

5、復方中草葯膨潤土飼料添加劑

6、改善蒙脫石粘土的抗污染性的方法

7、改性膨潤土及其應用

8、改性膨潤土組合物

9、干法生產有機膨潤土的方法

10、含脫氮劑和廢油的廢白土處理方法

11、航煤脫色用顆粒白土的再生工藝方法

12、合成二八面體蒙脫石粘土

13、活性白土的制備方法

14、活性白土生產方法

15、活性白土生產方法2

16、活性白土生產方法3

17、鹼法活化膨潤土生產P型洗滌用沸石的工藝方法

18、接枝膨潤土高吸水材料及其製造方法

19、鋰膨潤土懸浮劑的製造方法

20、粒膨潤土的生產方法