|
27 металлов, в частности, натрия. Ионы же щелочно-земельных металлов (кальций и магний) обладают значительно меньшей гидратирующей способностью; еще меньшую способность к гидратации имеют трехвалентиые ионы (А.А. Тварчлеидзе, С.С. Филатов 1941; М.С. Мерабишвили 1962; :Л.Оустерхоут 1970; Т.Околелова, I[.Асеева 1995). Одной из важнейших природных особенностей бентонитов является их дисперсность, которая находится в функциональной зависимости от рода и количества обменных катионов глин; чем больше в диффузном слое частиц, бентонита обменных катионов щелочных металлов, обычно натрия, тем больше его дисперсность. Бентониты характеризуются высокой водопоглощаемостью или влагоемкостью с другими типами глин (М.С. Мерабишвили -1962), причем более влагоемки щелочные бентониты, относительно щелочноземельных. Связывающие свойства бентонитов обусловлены наличием весьма, развитой поверхности раздела на границе твердой и жидкой фаз и, следовательно, значительным запасом поверхностной энергии. Существующая в водной среде связь между частицами бентонитов усиливается по мере удаления воды и значительного их сближения. При полном удалении воды (искусственное высушивание) наступает довольно прочная связь, которая обеспечивает сильное сцепление или склеивание частиц бентонитов как между собой, так и с частицами тех материалов, с которыми они соприкасаются. При этом, частицы бентонитов, благодаря их чешуйчатому строению, ориентируются по плоскостям, образуя достаточно прочную связь. Это позволяет получить из тонкодиснерсионных фракций бентонитов пленочные материалы, обладающие определенной эластичностью (ИГ.Кутаделидзе, М.С. Мерабишвили, Л.Е.Айзикович и др. 1972; Б.В.Кацитадзе, Г.Козманишвили 1974; Т.А.Магулария 1979). Одним из важнейших свойств монтмориллонитовых глин является их способность очищать или отбеливать различные нефтепродукты, растительные масла, жиры, многие продукты коксохимического |
52 молекул. В большинстве случаев ведущее место занимает первый из названных минералов, поэтому бентониты часто называют монтмориллонитовыми глинами, а слагающие их минералы минералами монтмориллонитовой группы (М.С. Мерабишвили 1962). Кристаллическая решетка минералов монтмориллонитовой глины, в отличие от минералов других типов глин, особенно каолинитовых, имеет большой избыток отрицательного заряда. Как полагают авторы, обменная способность монтмориллонита связана с замещением атомов водорода из гидроксильной группы (Э.А. Ротармель, Н.В. Кирсанов и др. 1964). Отрицательный заряд решетки минерала нейтрализуется положительно заряженными ионами (катионами), которые адсорбируются (накапливаются) на поверхности кристаллической решетки. Адсорбционные ионы в водной среде гидратируются, т.е. каждый катион окружается большим или меньшим количеством молекул воды. Наибольшей гидратирующей способностью обладают ионы щелочных металлов, в частности, натрия. Ионы же щелочно-земельных металлов (кальций и магний) обладают значительно меньшей гидратирующей способностью; еще меньшую способность к гидратации имеют трехвалентные ионы (А.А. Тварчлеидзе, С.С. Филатов 1941; М.С. Мерабишвили 1962; Л.Оустерхоут 1970; Т.Околелова, П.Асеева 1995). Одной из важнейших природных особенностей бентонитов является их дисперсность, которая находится в функциональной зависимости от рода и количества обменных катионов глин: чем больше в диффузном слое частиц бентонита обменных катионов щелочных металлов, обычно натрия, тем больше его дисперсность. Бентониты характеризуются высокой водопоглощаемостью или влагоемкостью с другими типами глин (М.С. Мерабишвили -1962), причем более влагоемки щелочные бентониты, относительно щелочноземельных. 53 Связывающие свойства бентонитов обусловлены наличием весьма развитой поверхности раздела на границе твердой и жидкой фаз и, следовательно, значительным запасом поверхностной энергии. Существующая в водной среде связь между частицами бентонитов усиливается по мере удаления воды и значительного их сближения. При полном удалении воды (искусственное высушивание) наступает довольно прочная связь, которая обеспечивает сильное сцепление или склеивание частиц бентонитов как между собой, так и с частицами тех материалов, с которыми они соприкасаются. При этом, частицы бентонитов, благодаря их чешуйчатому строению, ориентируются по плоскостям, образуя достаточно прочную связь. Это позволяет получить из тонкодисперсионных фракций бентонитов пленочные материалы, обладающие определенной эластичностью (И.Г.Кутаделидзе 1953; М.С. Мерабишвили, Л.Е.Айзикович и др. -1972; Б.В.Кацитадзе, А.Г.Козманишвили 1974; Т.А.Магулария 1979). Одним из важнейших свойств монтмориллонитовых глин является их способность очищать или отбеливать различные нефтепродукты, растительные масла, жиры, многие продукты коксохимического производства, заводов искусственного жидкого топлива и других производств. Благодаря высокой каталитической активности и другим ценным специфическим свойствам, о которых упоминается выше, бентониты нашли широкое применение в нефтеперерабатывающей, химической, масложировой, пищевой, керамической, металлургической, мыловаренной, фармацевтической, парфюмерной и бумажной промышленности, в литейном производстве, буровом деле, при агломерации руд, в строительной технике, в сельском хозяйстве и медицине. Известно, что первые сведения о бентонитах были опубликованы в работах академика А.Е. Ферсмана (1915), А.А. Тварчлеидзе (1941,1953), М.С. |