- Khi tăng đến 900oC thỡ cấu trỳc caolanh bị sập hoàn toàn.
III.3 Giới thiệu về khoỏng sột cấu trỳc 2:1 (Bentonit)
III.2.1. Thành phần húa học
Bentonit là khoỏng sột tự nhiờn thuộc nhúm cấu trỳc 2:1 dạng diocta. Tờn gọi “bentonit” bắt nguồn từ nơi tỡm thấy đầu tiờn: nỳi Bentox, vựng Rok- krik, Mỹ. Là sột dẻo, màu nõu vàng hoặc xanh xỏm, trương nở mạnh trong nước.
Thành phần chớnh của bentonit là montmorillonit cú cụng thức hoỏ học tổng quỏt là Al2O3.4SiO2.nH2O;
Thường cú cả saponit- Al2O3[MgO].4SiO2.nH2O; nontronit- Al2O3[Fe2O3].4SiO2.nH2O;
beidellit- Al2O3.3SiO2. nH2O.
Ngoài ra cũn cú kaolinit, clorit, mica và cỏc khoỏng phi sột như canxit, pirit, manhenit, biotit, ..., cỏc muối kiềm và cỏc chất hữu cơ.
Hàm lượng nước n = 4 - 8.
Trong cấu trỳc của montmorillonit thỡ ở lớp tứ diện liờn kiết với nhau theo hỡnh lục giỏc cú một nửa số tứ diện (tức là 3 tứ diện) quay về hướng ngược lại (hướng về phớa trung gian giữa cỏc lớp); khỏc với trường hợp của nhúm khoỏng sột mica, tất cả cỏc oxy đỉnh đều quay về cựng một hướng. Đỉnh của cỏc tứ diện hướng về phớa trung gian giữa cỏc lớp do cỏc anion OH- chiếm giữ, do đú, khả năng giữ nước của chỳng là rất cao.
Chuyờn đề: Rõy phõn tử và Vật liệu hấp phụ
Hỡnh 8. Cấu trỳc khụng gian của nhúm khoỏng sột cấu trỳc 2:1.
Chuyờn đề: Rõy phõn tử và Vật liệu hấp phụ
a
b c
III.2.2. Cấu trỳc tinh thể
Khoỏng sột cấu trỳc 2:1 tương đối bền vững. Cấu trỳc tinh thể của khoỏng sột thuộc nhúm này được cấu tạo từ hai mạng lưới tứ diện liờn kết với một mạng lưới bỏt diện ở giữa tạo nờn một lớp cấu trỳc cơ bản. Xen giữa cỏc lớp cấu trỳc cơ bản là cỏc cation trao đổi và nước hấp phụ.
III.2.3. Cỏc tớnh chất cơ bản
Chiều dày của một lớp cấu trỳc = 9,6Å. Cả lớp cation trao đổi và nước hấp phụ = 15Å.
Khi thay thế đồng hỡnh của cỏc cation ở mạng lưới bỏt diện và tứ diện,
lớp mạng sẽ xuất hiện điện tớch õm. Điện tớch õm được cõn bằng bởi cỏc cation Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Li+, ... tạo ra khả năng biến tớnh montmorillonit bằng cỏch trao đổi ion.
Nếu thay thế cỏc cation bự trừ bởi cỏc ion vụ cơ phõn cực, cỏc phức cơ kim, cỏc phõn tử oligome, cỏc polime vụ cơ, cỏc phõn tử hữu cơ, ... thỡ chiều dày của một lớp cấu trỳc cú thể tăng đến ~ 30 Å.
Tại VN, bentonit ở nhiều nơi: Cổ Định (Thanh Hoỏ), Di Linh (Lõm Đồng), Thuận Hải, Mộc Chõu, ... với trữ lượng rất lớn.
Bentonit được ứng dụng nhiều nhất trong lĩnh vực khai thỏc dầu mỏ,
dựng để pha chế dung dịch khoan. Ngoài ra, bentonit cũn đựơc sử
dụng như một chất hấp phụ quan trọng trong xử lý nước và nước thải, chất xỳc tỏc và chất mang xỳc tỏc trong nhiều phản ứng chuyển hoỏ hoỏ học quan trọng, nhất là tổng hợp cỏc hợp chất hữu cơ.
Trong nụng nghiệp, bentonit đựoc sử dụng như một chất giữ ẩm cho đất và cõy trồng, là chất hấp phụ tốt trong việc hấp phụ cỏc chất màu và thuốc nhuộm.
Chuyờn đề: Rõy phõn tử và Vật liệu hấp phụ