Каолинит. Грим, Аллавей и Кутберт показали, что каолинит не вступает в реакции ионного обмена с органическими ионами и что сорбционные свойства воды понижаются при замещении неорганических катионов органическими катионами. Вследствие низкой емкости катионного обмена этих минералов количество сорбируемых органических катионов небольшое. Брэдли указал на то, что адсорбция полярных молекул будет иметь место на поверхности каолинита. Органические молекулы между элементарными слоями каолинита не проникают, как это наблюдается в монтмориллоните и галлуазите, и поэтому они будут удерживаться только около краев и на внешней поверхности частичек.
Иллит. Иллит вступает в реакции ионного обмена с органическими катионами, и после реакции с такими ионами свойства сорпции воды уменьшаются. В иллите количество поглощенных органических ионов несколько больше, чем в каолините, вследствие большей емкости обменных катионов. Несомненно, что сорпция полярных молекул та же, что и описанная выше в случае каолинита.
Хлорит. Хотя нет удовлетворительных данных о реакции органических молекул с хлоритовыми глинистыми минералами, несомненно, последние будут вступать в реакции, подобно иллиту и каолиниту. Вследствие увеличения емкости ионного обмена и площади поверхности с уменьшением размеров частичек сорпция ионных и полярных молекул в значительной степени увеличивается. Это в равной степени относится к хлоритам, каолинитам и иллитам.
Вермикулит. Идеальная структура вермикулита дает возможность предполагать, что межслоевая вода будет замещаться органическими молекулами. Валькер показал, что комплексы образуются с органическими ионами и что величина смещения базальных отражений вермикулита зависит как от концентрации, так и от природы органического иона. В том случае, когда вермикулит погружен в горячий безводный гликоль, Mg-, Ca-, Ba-, Li-и Na-вермикулит впитывает одиночный слой молекул гликоля с межплоскостным расстоянием вдоль оси с, равным 14,3 А. При таких условиях монтмориллонит впитывает два молекулярных слоя гликоля с межплоскостным расстоянием вдоль оси с, равным 17,7 А. При тех же самых условиях NH4-, K-, Rb- и Cs-вермикулит между элементарными слоями не разбухает и не впитывает молекул гликоля. Уолкер показал, что этилен-гликоль, метан, циклогексан, ацетон и ацетонитрил слабо пропитывают Mg-вермикулит или вообще его не пропитывают, но что это пропитывание легко происходит у Li-вермикулита. Вероятно, вследствие обычно больших размеров вермикулитовых чешуек и высокого совершенства взаимной ориентировки проникновение органических молекул более затруднено в вермикулите, чем в монтмориллоните.
Валькер придавал особое значение тому, что расстояние вдоль оси с гликоль-вермикулита (14,28 A) очень близко к такому же расстоянию у естественно насыщенного магнием вермикулита (14,36 А); в связи с этим проникновение молекул гликоля в вермикулите наблюдать трудно. Тот же автор указал, что в монтмориллонитовых комплексах молекулы гликоля ориентируются, давая прирост высоты в 3,9 А, тогда как в вермикулите этот прирост составляет 5 А; из этого он заключил, что в вермикулите органические молекулы или прикрепляются к поверхности глинистого минерала более слабыми, чем у монтмориллонитовых комплексов, силами связи, или различно ориентируются относительно примыкающей поверхности силиката. В вермикулите одиночные слои гликоля переслаиваются с алюмосиликатными слоями, тогда как в монтмориллоните имеются сложные слои. Уолкер установил, что вермикулит обнаруживает каталитический эффект разложения глицерина. Вермикулит, прокипяченный в течение нескольких минут в глицерине, приобретает черную блестящую корку между слоями и на поверхности. Базальное межплоскостное расстояние такого вермикулитового комплекса составляет 14,06 А.
Аттапульгит. Волокнистые глинистые минералы, относящиеся к сепиолит-аттапульгит-палыгорскитовой группе, будут адсорбировать органические ионы и полярные молекулы вокруг своих краев подобно каолиниту, иллиту и хлориту. Брэдли указал, что размеры поперечных сечений каналов в аттапульгите составляют от 3,7 до 6,0 А, что соответствует приблизительным размерам поперечных сечений отдельных волокон, состоящих из молекул этиленгликоля. Посредством диффракции рентгеновских лучей присутствие органических молекул в каналах обнаружить трудно, так как предполагается лишь слабое различие в интенсивности отражений. Однако тщательные определения изменений в оптических свойствах аттапульгита, обработанного гликолем, наводят на мысль, что некоторое количество органических молекул в каналы все же проникает. Недербрагт представил доказательство, основанное на предпочтительной адсорбции некоторых парафинов, указывающее, что некоторые алифатические цепочки адсорбируются в открытых каналах или в желобах вокруг краев частичек, а, возможно, также и во внутренних каналах.
Главная