Nước dễ bị hấp phụ trong khoảng trống giữa 2 lớp cấu trúc, tạo ra một lớp hấp phụ với độ dày 4 phân tử H2O. Do đó, khoảng cách d được giãn rộng ra, thể tích vật liệu tăng lên. Đó là hiện tượng trương nở của MMT (bentonit). Ngoài phân tử H2O, một số phân tử có cực khác như các rượu, xeton, amin, nitril cũng được hấp
23
phụ trong khoảng không gian giữa lớp. Các hydrocacbon chỉ hấp phụ ở bề mặt ngoài tinh thể MMT. Vì bề mặt ngoài của MMT chỉ chiếm 30 ÷ 70m2/g, nhỏ hơn rất nhiều bề mặt hình học ~ 750m2/g, do đó dung lượng hấp phụ của MMT đối với hydrocacbon nhỏ hơn nhiều so với H2O. Khi thấm ướt MMT dạng Na hay Li (Na+, Li+ là các cation bù trừ điện tích của MMT) thì một quá trình phân tách Na-MMT và Li-MMT sẽ tự xảy ra, đến mức tạo ra các tiểu phân cơ bản với độ dày ~1nm. Độ lớn của các tiểu phân có thể đạt 3 – 13nm tùy thuộc nồng độ của huyền phù. Do đó, phần lớn bề mặt hình học của MMT trở thành bề mặt ngoài, nên dễ dàng tiếp nhận các phân tử bị hấp phụ từ dung dịch nước. Chính vì vậy, Na-MMT là một dạng chất hấp phụ rất hiệu quả để xử lý một số chất hữu cơ hòa tan trong môi trường nước.
Chính vì bentonit có cấu trúc tinh thể và độ phân tán cao cho nên có cấu trúc xốp phức tạp và bề mặt riêng lớn. Cấu trúc lỗ xốp ảnh hưởng rất lớn đến tính hấp phụ của các chất, đặc trưng của nó là tính chọn lọc chất bị hấp phụ. Chỉ có phân tử nào có đường kính đủ nhỏ so với lỗ xốp thì mới chui vào được. Dựa vào điều này người ta có thể hoạt hóa sao cho có thể dùng bentonit làm vật liệu tách chất. Đây cũng là điểm khác nhau giữa chất hấp phụ khác và bentonit.
Do sự dư hóa trị trên các nguyên tử của các nút tinh thể cho nên bentonit là một chất hấp phụ phân cực và vì vậy nó sẽ ưu tiên hấp phụ các chất phân cực. Tuy nhiên, bentonit vẫn có thể hấp phụ các chất không phân cực do lực Valder-Wall. Bề mặt bentonit có diện tích tương đối lớn, bao gồm bề mặt ngoài và trong. Bề mặt trong bao gồm bề mặt của các lớp nhôm silicat chồng lên nhau và được ngăn cách bằng các cation kim loại đền bù điện tích trên bề mặt lớp bentonit. Bề mặt ngoài được xác định bởi bề mặt của các mao quản chuyển tiếp. Các mao quản này được tạo nên do sự tiếp xúc của các hạt bentonit và có kích thước khoảng 40 – 90 A0. Diện tích bề mặt ngoài phụ thuộc kích thước các hạt bentonit [3].
Trên bề mặt ngoài vật liệu của MMT (vị trí gờ, cạnh của các “mảnh” gãy của lớp cấu trúc) còn tồn tại các nhóm cấu trúc MeOH như Si-OH, Al-OH, … Các nhóm này có tính chất axit-bazơ khác nhau, nghĩa là bentonit khả năng cho nhận proton khác nhau khi pH của dung dịch (môi trường) thay đổi [3].
24