pháp khuếch tán trong dung dịch nước
Phương pháp này có thể áp dụng với các chất hữu cơ dạng ion hoặc không phải ion. Khoảng cách giữa các lớp sét phụ thuộc vào thành phần dung dịch, cấu tạo phân tử, nồng độ tác nhân hữu cơ, nhiệt độ,...
Nếu chất hữu cơ là amin mạch thẳng có số nguyên tử cacbon (nC) nhỏ hơn 13 thì d001
là 13,6Å, còn 13<nC<18 thì d001 là 17,6Å (d001 của sét khô khoảng 12Å). Cation hữu cơ có kích thước càng lớn và cấu trúc cồng kềnh thì càng khó bị khử hấp phụ ra khỏi bề mặt bentonit, sét hữu cơ tạo thành trên cơ sở muối amoni và photphoni hữu cơ bậc 4 (đặc biệt là cation amoni và photphoni hữu cơ bậc 4 có 14 ≤ nC ≤18) rất bền vững dưới tác dụng của dung môi và nhiệt [4], [8], [9], [15].
Ảnh hưởng của thời gian phản ứng
Bản chất của tương tác giữa phân tử hữu cơ với bentonit là sự khuếch tán các cation hữu cơ vào giữa các lớp sét nên thời gian phản ứng có ảnh hưởng đến chất lượng sét hữu cơ. Khi thời gian phản ứng tăng, sự khuếch tán và hấp phụ của cation hữu cơ vào bentonit tăng lên và sau đó đạt giá trị bão hòa [4], [8], [9], [15].
Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy, nung
Khi làm khô mẫu sét hữu cơ ở nhiệt độ từ 50 ÷ 150oC, khoảng cách cơ bản d001 tăng, sau đó giảm dần. Khi tăng nhiệt độ sấy khô lớn hơn 200oC, khoảng cách giữa các lớp cấu trúc giảm mạnh vì sự phân hủy các chất hữu cơ. Giá trị này tiếp tục giảm khi tăng nhiệt độ tới 425oC. Điều đó có thể được giải thích bởi sự phân bố dị thể của cation hữu cơ vào giữa các lớp aluminosilicat. Việc tăng khoảng cách giữa các lớp trong khoảng nhiệt độ từ 50 ÷ 100oC là do có sự giãn nở và liên quan tới sự nóng chảy chất hoạt động bề mặt tạo ra môi trường giống như chất lỏng ở giữa các lớp. Từ 100 ÷ 150oC do sự giãn nở nhiệt của chất hoạt động bề mặt dẫn tới việc tăng khoảng trống [4], [8], [9], [15].
Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng
Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ phản ứng trao đổi tăng lên do đó sự hấp phụ và trao đổi của cation hữu cơ trên bề mặt bentonit cũng tăng. Ở nhiệt độ thấp phản ứng khó diễn ra vì các hợp chất amoni ở trạng thái đông đặc. Ở vùng nhiệt độ cao, huyền phù bentonit có hiện tượng đặc lên (tăng độ nhớt) do hiệu ứng keo tụ của các muối amoni hữu cơ bị thủy phân [4], [8], [9], [15].
Ảnh hưởng của pH dung dịch
pH dung dịch có ảnh hưởng tới chất lượng sét hữu cơ, ở pH cao (từ 9 ÷ 10) bent-Na bị trương nở mạnh đến từng lớp sét tạo điều kiện cho phản ứng trao đổi với cation hữu cơ dễ dàng hơn. Ngoài ra, ở pH cao trên cạnh của phiến sét các trung tâm
tích điện dương sẽ chuyển dần thành tích điện âm, tạo điều kiện cho các cation hấp phụ lên các cạnh, lượng cation tham gia vào trao đổi tốt hơn. Do vậy quá trình hấp phụ cation hữu cơ vào giữa các lớp bentonit xảy ra tốt hơn [4], [8], [9], [15].
Ảnh hưởng của nồng độ tác nhân hữu cơ
Lượng cation hữu cơ dùng để trao đổi có thể lớn hơn dung lượng trao đổi cation của sét. Với muối amoni hữu cơ có ba nhóm metyl và một nhóm hiđrocacbon mạch dài thì sét có thể hấp phụ một lượng cation trao đổi bằng 2,5 CEC của bentonit. Khi đó lượng cation hữu cơ dư bị hấp phụ vật lý bởi các cation hữu cơ đã bị hấp phụ từ trước bằng lực Van der Waals. Các cation hữu cơ bị giữ trên bề mặt phiến sét nhờ liên kết hiđro của cation hữu cơ với oxi trên tứ diện SiO4 của phiến sét. Với mạch hiđrocacbon có số nguyên tử cacbon nhỏ hơn hoặc bằng 8 thì lượng muối amoni hữu cơ bị hấp phụ tương đương với dung lượng trao đổi cation của sét. Khi số nguyên tử cacbon lớn hơn 8 thì lượng muối amoni hữu cơ bị hấp phụ có thể lớn hơn dung lượng trao đổi cation của sét, khi đó các cation hữu cơ bị hấp phụ sẽ sắp xếp thành hai lớp [4], [8], [9], [15].