2  凹凸棒土的结构及理化性质

2.1  凹凸棒土的化学组成及结构

2.1.1  凹凸棒土的化学组成及结构

凹凸棒土简称凹凸土(Attapulgite)，又名坡缕石(Palygrosbite)，是一种晶质的水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征. 以其优良的物理化学性能和巨大的潜在应用价值而被广泛研究。其理论化学式为Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O, 结构已由 Bradley于 1940 年提出，如图1所示。

凹凸棒土理论化学成分质量分数为：SiO2 53.61％，A1203 9.29％，Fe203 3.1％，Ti02 0.39％，MgO 13.20％，CaO 0.2％，Na2O 0.04％，K2O 0.25％，H2O 19.8％。但是实际的凹凸棒石晶体化学式与理论化学式存在一定的差异，1969年Christ进一步验证了 Bradley 的结构模型并提出了更为合理的晶体化学式：

Mg5-y-xRy3 +△z( Si8-xRx3 +) O20(OH)2(OH2)4·E2 +( x-y +2z) /2(H2O)4来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

其中 R3 +代表 Al3 +和 Fe3 +，△代表八面体空位，E2 +代表可交换阳离子。

凹凸棒石结构一般包括三个层次：（1）棒状或纤维状单晶体为基本结构单元，其直径为0．01纳米数量级，长度可达到0.1—1nm；(2)棒晶束是由单晶平行聚集而成的；（3）各种聚集体是由晶束(包括棒晶)相互聚集从而堆砌才形成的， 0.01一0.1mm数量级通常为粒径的大小。如图2所示，可以看出它是由一些细小的纤维状和球形颗粒组成。图3是经过超声分散后用滴膜法制备的凹凸棒土TEM照片。