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以新疆某地膨润土为研究对象,配制KCl、CaCl_2、MgCl_2溶液,系统研究了K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)对该膨润土膨胀指数的影响,通过XRD和FTIR分析了膨胀指数变化的机制。结果表明:膨润土和K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)作用后,最低膨胀指数分别为3.5 mL/g、2.5 mL/g和2.5 mL/g。XRD分析表明:处理前该蒙脱石d(001)=1.259 28 nm,KCl处理后,d(001)=1.237 56 nm;CaCl_2处理后,d(001)增大至1.492 72 nm;MgCl_2处理后,d(001)增大至1.530 05 nm。FTIR表明:处理前该膨润土H-O-H伸缩振动吸收峰为3 451.02 cm~(-1),弯曲振动吸收峰为1 636.92 cm~(-1),1 460.55 cm~(-1),Si-O-Si伸缩振动吸收峰为1 032.56 cm~(-1)。经KCl、CaCl_2、MgCl_2处理后,H-O-H伸缩振动、弯曲振动吸收峰和Si-O-Si伸缩振动吸收峰发生偏移。这些说明膨润土膨胀指数的变化与K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)与蒙脱石层间阳离子发生了交换有关。 相似文献
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针对膨润土在重金属离子溶液中膨胀性能的变化,导致膨润土防水毯失效问题,论文以新疆某地膨润土为研究对象,选择Cu~(2+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)三种离子进行系统试验。结果表明:膨润土用量5g,Cu~(2+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)初始溶液浓度为3.55 mmol/L,pH值为6.5,搅拌时间分别为20 min、30 min和30 min,膨胀容分别为7.6 mL/g、8.0 mL/g、9.0 mL/g,膨胀指数分别为3.5 mL/g、4.0 mL/g、4.6 mL/g,和原矿膨胀容21 mL/g,膨胀指数15 mL/g相比,膨润土膨胀性发生显著降低;XRD和FTIR分析揭示Cu~(2+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)与膨润土中蒙脱石矿物的层间离子发生交换,金属离子进入蒙脱石层,增大了蒙脱石的层面间距,破坏了蒙脱石层间水分子与蒙脱石层的键连作用,从而导致膨润土对水的吸附能力减弱,膨润土膨胀性降低,但是没有改变膨润土的结构。 相似文献
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