Монтмориллони́т (от города Монморийон ( фр. Montmorillon ) во французском департаменте Вьенна ; иначе — наноглина) — глинистый минерал , относящийся к подклассу слоистых силикатов , основной компонент бентонита . Этот минерал обладает способностью к сильному набуханию благодаря своему строению и имеет ярко выраженные сорбционные свойства.

Строение

Пакет трёхслойный (2:1): два слоя , обращённые вершинами друг к другу, с двух сторон покрывают слой . В этих слоях присутствуют изоморфные замены , которые компенсируются катионами ( кальция , натрия , калия или других металлов ), внедряющимися в галереи между пакетами. В сухом состоянии галерея имеет толщину 3 Å , в то время как толщина одного пакета приблизительно 7 Å . Связь между пакетами слаба, и в него легко могут попадать молекулы воды , из-за чего минерал при смачивании сильно набухает. Наличие изоморфных замещений , огромная удельная поверхность (до 600—800 м ² /г) и лёгкость проникновения ионов в межпакетное пространство обуславливает значительную ёмкость катионного обмена (80—150 ммоль экв/100 г).

Распространение

Монтмориллонит является типичным продуктом выветривания алюмосиликатов. Он является одним из главных минералов во многих почвах , основным компонентом бентонита (образуется при выветривании вулканических пород — туфов и пеплов ), обнаруживается во многих осадочных породах. Была экспериментально показана возможность синтеза монтмориллонита в почвах с обогащённым кремнием и магнием почвенным раствором в нейтральных или слабощелочных условиях . Горные породы, сходные с монтмориллонитом, обнаружены также на Марсе .

Практическое значение

Благодаря своим высоким адсорбционным свойствам, монтмориллонит используется в нефтяной, текстильной, бумажной и мыловаренной промышленности как активный компонент отбеливающих и сукновальных глин. В связи с этим долгое время бентонитовые глины именовались сукновальными.

Модифицированный монтмориллонит (также называемая «органоглина»; модификация состоит в замене межслоевых катионов на заряженные органические молекулы, которые имеют отрицательную энергию взаимодействия как с самим монтмориллонитом, так и с полимерной матрицей) используется в качестве наполнителя для полимерных нанокомпозитов , которые в свою очередь используются в следующих отраслях:

• нефтегазовая промышленность (применение в очистке и крекинге нефти; в этом процессе они играют одновременно роль катализатора , ускоряющего процесс расщепления тяжёлых углеводородов на крекинг -бензин, и адсорбентов, задерживающих на своей поверхности вредные примеси. Они также используются для очистки нефтепродуктов);
• пищевая промышленность (В масложировой, винодельческой и других применяется в качестве адсорбента . Отбеливающие глины состоят в основной массе из глинистых минералов и ввиду большой удельной поверхности имеют ярко выраженные сорбционные свойства. Также используется при создании пищевых плёнок, поскольку при добавлении монтмориллонита газопроницаемость полимера сильно снижается, одновременно с этим возрастает его химическая и температурная стабильность .)
• косметическая и фармакологическая промышленность (Применение в производстве препаратов, материалов для ортопедии (антимикробные покрытия на поверхности медицинских полимеров), травматологии (вместо гипса), стоматологии);
• строительная отрасль (Применение в производстве композиций для склеивания изделий из дерева, стекла, линолеума, облицовочных плиток, производства шпатлёвок , грунтовок, бетонных смесей на водной основе (альтернатива ПВА). Герметики , лаки , краски , латексы ).

Примечания

Ссылки

• (англ.)
• (англ.)