凹凸棒石粘土(別稱凹土、漂白土、白土、山軟木等)具有特殊的纖維結構、不同尋常的膠體和吸附性能,具有廣氾的應用領域,有“千土之王”、“萬用之土”等美譽。
目前,反映凹凸棒石的物化性能主要有以下指標:
1、吸藍量:凹凸棒石粘土的吸藍量為24g /100g ±。
2、膠質價:凹凸棒石的膠質一般為40~50ml /15g。
3、膨脹容:凹凸棒石粘土的膨脹容一般為4~6ml /g .
4、pH值: 凹凸棒石粘土呈碱性pH值為7.5~8。
5、比表面積:凹土比表面積很高,大於其他粘土礦物,通常為146~210m2 /g(BET法),加熱后比表面積增大,250度為最大值500 m2 /g,隨後隨着溫度的升高,比較反而下降!
6、陽離子交換容量(CEC):凹凸棒石粘土的陽離子交換容量為25-50mg/100g,脫色力有差異,如:30%,45~50;70%,55~100;75%,110~115 ;85%,120~130。表明凹土含量在 75~85%時,脫色力可達到或超過活性白土(蒙脫石)脫色力(114)標準。
7、吸附脫色性:凹凸棒石粘土是指以凹凸棒石為主要組成部分的一種粘土礦,其集合體為土狀塊體構造,顏色為灰白色、青灰、微黃或淺綠,油脂光澤,比重輕(2.0~2.3g/cm3),摩氏硬度2-3級,潮濕時呈粘性和可塑性,乾燥收縮小,且不產生龜裂,吸水性強,可達到150%以上,PH=8±1,由於內部多孔道,比表面大,可達100m2/g以上,大部份的陽離子、水分子和一定大小的有機分子均可直接被吸附進孔道中,電化學性能穩定,不易被電解質所絮凝,在高溫和鹽水中穩定性良好。
8、選擇性吸附:為蒙脫石所沒有。極性分子主要是水和氨,其次是甲醇、乙醇,都能被其管道吸附,而氧等非極性分子則不能。其吸附能力依次為:水>醇>醛>酮>正烯>中性脂>芳烴>環烷烴>烷烴。吸附能力高低取決于比表面積大小,而吸附選擇性則與礦物結構、通道尺寸、形狀等有關。凹凸棒石對水的吸附在250°C焙燒后達到最大值(比表面積大),超過250°C則吸附量減少。在不同溫度下凹凸棒石脫水量也有差異,。
9、催化性:凹土具有表面活性中心,除吸附外,還有催化作用。凹土可用作乙醇轉化為乙烯的催化劑(Dandy ,1982),也可作為催化劑載體。
10、粘滯性:是指流體內部假想平面兩側流體相對流動性質,用粘度表示。表示膠粘劑性能的一項指標,不同用途有不同要求。標準值:3300~4500;單位:cP s ,
11、吸水性:凹土有很強吸水性,一般為24.3%,較蒙脫石(20.2%)高,加之熱穩定性,適於配製深鑽井泥漿;由其配製的懸浮體經攪拌后,纖維相互交叉、澱積,形成“亂稻草堆狀”網架結構,是其保持懸浮體穩定的決定因素,即懸浮體的流變特征取決于纖維結構的機械參數而不取決于顆粒的靜電引力;它又有良好抗鹽穩定性,用其配製鑽井泥漿用於海洋鑽井和鑽高壓鹽水層有很好的懸浮性能。