Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Органофильные комплексы глинистых минералов

Органофильные комплексы глинистых минералов

16.10.2017

По-видимому, Хаузер впервые нашел, что некоторые органические соединения монтмориллонита имеют свойство разбухать и диспергироваться в органических жидкостях. Жордан детально исследовал это явление, и приводимые ниже данные основываются на его исследованиях.
Объем геля серии нормальных первичных алифатических амино-монтмориллонитовых комплексов как функция числа атомов углерода изображен на фиг. 102. Объем геля был определен в нитробензоле, бензоле и изоамиловом спирте. Данные показывают, что органофильные свойства незначительны до тех пор, пока амин не достиг цепочек с 10 атомами углерода, а при 12 углеродах достигается максимум разбухания. При амине с 12-углеродными цепочками покрывается несколько больше половины наличной базальной поверхности монтмориллонитовых элементов на обмениваемую позицию и создается межслоевое расстояние около 8 А, которое составляет толщину двух молекулярных слоев. По-видимому, это условие необходимо для максимума разбухания.

Режим разбухания додециламиновых комплексов в разнообразных жидкостях дан в табл. 32. Эти данные позволяют считать, что в неполярных жидкостях, например в алифатических и ароматических углеводородах, разбухание невелико, а общий объем геля увеличивается с увеличением диэлектрической постоянной жидкости, хотя корреляция и несовершенна. Оказывается, что более эффективными жидкостями являются те, которые сочетают высокую полярность с высоким органофильным характером; примером таких жидкостей могут служить нитробензол и бензонитрил.
В случае неполностью покрытых амино-монтмориллонитовых комплексов адсорбция высокополярных органических жидкостей на непокрытых участках глинистой поверхности будет больше повышать сольватацию мицелл в остатке жидкости.


Жордан нашел, что для комплексов, приготовленных одноцепочечным перечным амином, с размерами меньшими, чем размеры, достаточные для полного покрытия монтмориллонитовых частичек слоем углеводородных цепочек, разбухание может развиться в неполярных углеводородах, если в систему добавлена вторая сильно полярная органическая жидкость, например спирт, эфир, кетон или альдегид. На фиг. 103 показано сильное влияние небольшого прибавления спирта на характеристику разбухания октадециламмониевого монтмориллонита в толуоле.

Установлено, что высокополярная примесь адсорбируется на непокрытой поверхности монтмориллонита, превращая отдельные чешуйки во вполне органофильные, и что эта примесь сходна с углеводородными добавками сольватированной жидкости. На фиг. 104 представлены данные для системы толуол-эфир с октадециламмониевым монтмориллонитом; эти данные указывают, что кислые добавки эфира важнее добавок спирта. Например, этиловый формат более эффективен, чем уксуснокислый метил; уксуснокислый метил, этил и бутил, вероятно, одинаковы по своему эффекту, а бутиловый стеарат влияния не оказывает.

Жордан показал также, что монтмориллонитовые комплексы с четырехаммониевыми солями, имеющими две длинные алифатические цепочки, являются органофильными в одноуглеводородных жидких системах. Дисперсия в толуоле происходит очень быстро и полнее с двухцепочными комплексами, чем с одноцепочными, вероятно, потому, что вполне покрытые чешуйки более сходны с углеводородом. В случае двухцепочных комплексов имеется тенденция к первоначально большему выделению монтмориллонитовых единиц по сравнению с одноцепочечными комплексами.
Жордан заключил, что процесс разбухания включает в себя два фактора, необходимых для неполного обволакивания глинистого комплекса: во-первых, для непокрытой глины необходима высокая адсорбционная энергия жидкости и, во-вторых, для органического покрытия нужна высокая сольватационная энергия жидкости. Оба условия выполняются для одножидкостного нитробензола или двойной жидкой системы типа толуол — спирт. Адсорбция полярных молекул глиной должна приводить к выделению чешуек, превращая мицеллы в более органофильные и более доступные для покрытия их органическим веществом. Диалкило-вые четверные комплексы сольватируются толуолом только благодаря полному покрытию органическим веществом и начальновысокому выделению чешуек. Данные для этих выводов даны на фиг. 105, где приведены объемы геля для некоторых комплексов органика — аммоний — монтмориллонит в некоторых первичных алифатических спиртах. В соответствии с этими выводами октил-аммониевый монтмориллонит сольватируется лучше в наиболее полярном спирте, тогда как диметилаурилцетиламмониевый монтмориллонит сольватируется хуже в метаноле и по мере перехода к менее полярным членам серии сольватация увеличивается.