吸附性

吸附是所有固體物質存在的自然現(xiàn)象。我們將某些分子聚集在膨潤土表面的現(xiàn)象，稱為膨潤土的吸附作用。這種吸附作用在工業(yè)上得到了廣泛應用。如鉆井泥漿經(jīng)常利用膨潤土礦物的吸附特性來調整不同使用目的的泥漿參數(shù)，如添加降濾失劑，就是通過高分子聚合物一端吸附在膨潤土顆粒表面，另一端溶于水使膨潤土顆粒和水分子之間產(chǎn)生了一種間接的聯(lián)系。形成了一種橋聯(lián)作用，減少了泥漿中的自由水，改變了泥漿的性能參數(shù)，達到降低濾失率的目的。

膨潤土吸附可以分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三種類型。

1）物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質之間分子間引力產(chǎn)生的，即我們常說的范德華力產(chǎn)生的。物理吸附是一種可逆的吸附過程，吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動態(tài)平衡。產(chǎn)生物理吸附的主要原因是膨潤土表面分子其有表面能。由于膨潤土在水中高度分散，物理吸附現(xiàn)象十分明顯。

2）化學吸附。化學吸附是靠吸附劑與吸附質之間的化學鍵力而產(chǎn)生的，化學吸附作用一般不可逆。在鉆井泥漿中應用化學處理劑就是化學吸附作用的典型例子，如鐵鉻木質素磺酸鹽加入到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體的邊緣上發(fā)生整合吸附。這種化學吸附作用明顯比物理吸附作用要穩(wěn)定。因此用鐵鉻木質素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有較高的抗溫能力，可作為地熱和超深井的抗高溫泥漿體系。

3）離子交換吸附。膨潤土礦物晶體一般帶負電荷，因此在膨潤土顆粒表面要吸附等當量的相反電荷的陽離子。吸附的陽離子可以和溶液中的陽離子發(fā)生交換作用，這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點是：同號離子相互交換，等電量相互交換。離子交換吸附的反應是可逆的，吸附和脫附的速度受離子濃度的影響，這種影響符合質量作用定律。

影響膨潤土礦物吸附作用的因素是：

1）膨潤土類型的影響。鈉質膨潤土的吸附能力明顯比鈣質等其他類型的膨潤土礦物吸附能力強。

2）膨潤土顆粒粉碎粒度大小的影響。根據(jù)固體吸附的理論，進行粉碎的膨潤土礦物的吸附能力明顯提高，粉碎礦物越細，吸附作用越強。

3）溶液介質的影響。根據(jù)雙電層理論，膨潤土礦物晶體帶負電，在形成雙電層時會進行離子交換。如果溶液中離子濃度過高會壓縮膨潤土顆粒雙電層，抑制膨潤土的分散和擴散，甚至使膨潤土產(chǎn)生凝聚和聚結。

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