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无机-有机混合膨润土与有机物的反应

时间:2014-05-21 10:06:33

编辑:世邦机器

无机-有机混合膨润土与有机物的反应

无机一有机混合膨润土一般是对膨润土进行无机改性后再与有机改性剂反应所制成的混合改性膨澜土,它对有机物的吸附作用有别于单一无机或有机膨润土,而是兼具物理吸附、离子交换吸附和化学吸附。例如,吴平霄等(1999)分别用蒙脱石、柱撑蒙脱石、有机蒙脱石、有机柱撑蒙脱石进行吸附苯酚实验,测定了蒙税石对苯酚的吸附随PH值变化的曲线。结果表明,谈曲线大致有两个拐点。膨润土生产工艺比较复杂,对膨润土生产线上的要求也是比较高的。前列个转变点出现在PH=8处;第二个拐点大致出现在pH=10处。因此可以把蒙脱石对苯酚的吸附随pH值变化的曲线分为三个阶段。

(1)物理吸附阶段 当pH值为3-8时,苯酚以中性分子C6 H5OH的形式存在,蒙脱石对苯酚的吸附仅通过其外表面对苯酚进行物理吸附,因此吸附量相对较低。

(2)离子交换吸附阶段 当pH值为8-10时,苯酚开始离子化,蒙脱石对苯酚的吸附除通过其外表面对苯酚进行物理吸附外,还可通过离子交换吸附在蒙脱石的层间,此时,吸附量增大较快。

(3)化学吸附阶段 当pH>10时,溶液中苯酚的分子大部分已离子化,蒙脱石对苯酚的吸附除通过其外表面对苯酚进行物理吸附和离子交换吸附外,还可与蒙脱石或柱撑蒙脱石的表面酸位吸附,形成化学键,使吸附量增大。此时,蒙脱石或柱撑蒙脱石对苯酚的吸附将达到非常大值。

有机柱撑蒙脱石与水中苯酚的反应能力与苯酚存在的状态有关。苯酚的解离常数为Ka=1.0×10-10,pKa=9.96。因此,当pH<9. 96时,苯酚以中性分子C6 H5OH的形式存在,容易被有机改性的蒙脱石吸附;当pH>9. 96时,苯酚则主要以阴离子C6 H5O-的形式存在,当它与有机改性的蒙脱石及柱撑蒙脱石作用时,除被十六烷基溴化吡啶阳离子吸附外,还可与晶层中的其它阳离子及柱化离子结合,使其吸附能力增强。

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