有機(jī)膨潤土

有機(jī)膨潤土是一種無機(jī)礦物/有機(jī)銨復(fù)合物，以膨潤土為原料，利用膨潤土中蒙脫石的層片狀結(jié)構(gòu)及其能在水溶劑中溶脹分散成膠體級粘粒特性，通過離子交換技術(shù)插入有機(jī)覆蓋劑而制成的。有機(jī)膨潤土在各類、油類、液體樹脂中能形成凝膠，具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、潤滑性、成膜性，耐水性及化學(xué)穩(wěn)定性，在涂料工業(yè)中有重要的應(yīng)用價值。在油漆油墨、航空、冶金、化纖、石油等工業(yè)中也有廣泛的應(yīng)用。

膨潤土吸附可以分為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附三種類型。

l）物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間分子間引力產(chǎn)生的，即我們常說的范德華力產(chǎn)生的。物理吸附是一種可逆的吸附過程，吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動態(tài)平衡。產(chǎn)生物理吸附的主要原因是膨潤土表面分子其有表面能。由于膨潤土在水中高度分散，物理吸附現(xiàn)象十分明顯。

2）化學(xué)吸附?；瘜W(xué)吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力而產(chǎn)生的，化學(xué)吸附作用一般不可逆。在鉆井泥漿中應(yīng)用化學(xué)處理劑就是化學(xué)吸附作用的典型例子，如鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽加入到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體的邊緣上發(fā)生整合吸附。這種化學(xué)吸附作用明顯比物理吸附作用要穩(wěn)定。因此用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有較高的抗溫能力，可作為地?zé)岷统罹目垢邷啬酀{體系。

3）離子交換吸附。膨潤土礦物晶體一般帶負(fù)電荷，因此在膨潤土顆粒表面要吸附等當(dāng)量的相反電荷的陽離子。吸附的陽離子可以和溶液中的陽離子發(fā)生交換作用，這種作用稱為離子交換吸附。離子交換吸附的特點是：同號離子相互交換，等電量相互交換。離子交換吸附的反應(yīng)是可逆的，吸附和脫附的速度受離子濃度的影響，這種影響符合質(zhì)量作用定律。

鉆井膨潤土具有良好的懸浮性、觸變性，濾失量小、造漿性能好，配制方便、易調(diào)整鉆井液比重等特點，是深井及海洋鉆井工程必不可少的理想基礎(chǔ)材料。鉆井膨潤土基本上采用鈉基膨潤：造漿率15-18立方米每噸。

一、鉆井膨潤土作用及用途

1、堵漏：黃土層漏失、基巖裂隙漏失都需要用來配漿堵漏。

2、護(hù)壁：在井壁上形成泥餅，減少鉆井液內(nèi)的水份向井壁滲透，起到保護(hù)井壁穩(wěn)定的作用。

3、攜砂：配制一定數(shù)量的高比重大粘度的鉆井膨潤土泥漿定期打入井內(nèi)，將井內(nèi)掉塊、巖屑順利攜帶出井外，保持井內(nèi)干凈。

4、配治塌泥漿：井壁長時間浸泡發(fā)生垮塌，常規(guī)泥漿仍不能維護(hù)井壁時，就要加鉆井膨潤土以提高比重、切力、粘度達(dá)到穩(wěn)定井壁之目的。

我們經(jīng)常聽到搞膨潤土的技術(shù)人員說鈉基膨潤土、鈉質(zhì)膨潤土、鈉土粉、陶土等等，一般普通人聽不明白怎么回事，也不知道它們是什么東西，這里我們注重的介紹一下關(guān)于鈉基膨潤土的性質(zhì)與應(yīng)用，相信大家在以后購買鈉基膨潤土的時候可以用來參考一下這些基本的知識。

我們先說一下鈉基膨潤土的性質(zhì)：

我們首先要知道的是：膨潤土的主要成分就是——蒙脫石，而鈉基膨潤土（鈉質(zhì)土）是根據(jù)蒙脫石層間可交換陽離子種類、含量來劃分的。

膨潤土的可交換離子種類較多并且含量有大也有小，一般普通未經(jīng)過鈉化處理的叫做“鈣基膨潤土”或“鈣質(zhì)土”，而經(jīng)過添加純堿或后，進(jìn)行堿性處理后獲得的膨潤土產(chǎn)品叫做“鈉基膨潤土”或“鈉質(zhì)土”。這是通俗易懂的說法。

鈣基膨潤土和鈉基膨潤土的區(qū)分方法：一般膨潤土的PH值的堿性系數(shù)大于或等于1的為鈉基膨潤土（鈉質(zhì)土），小于1的為鈣基膨潤土（鈣質(zhì)土）。

人工鈉基膨潤土和天然鈉基膨潤土的性能對比：

鈉基膨潤土（鈉質(zhì)土）——由于人造鈉基膨潤土（人工鈉質(zhì)土）的條件不同，其失效溫度也不盡相同，但相關(guān)性能普遍的略差于天然鈉基膨潤土（天然鈉土）;天然鈉膨潤土（天然鈉土）的膨脹力大于人工改型鈉基膨潤土（人工鈉質(zhì)土）;天然鈉膨潤土（天然鈉土）;比人工改型膨潤土（人工鈉質(zhì)土）的C軸高度有序，晶粒細(xì)，分散性強?？偨Y(jié)：天然鈉基膨潤土的指標(biāo)總的來說普遍是高于人工鈉基膨潤土的。

鈉基膨潤土的優(yōu)點：

鈉基膨潤土具有優(yōu)越的物理化學(xué)性能和工藝技術(shù)性能。主要表現(xiàn)在：吸水慢，但吸水率和膨脹率大;高陽離子交換容量;在水介質(zhì)中分散性好，膠價高;其膠體懸液觸變性，粘度，潤滑性好，pH值高;良好的熱穩(wěn)定性;可塑性高，附著力強;高的冷熱拉伸強度和干壓縮強度。因此鈉基膨潤土具有較高的使用價值和經(jīng)濟(jì)價值。

要知道：人工改型鈉基膨潤土的理化性質(zhì)不僅取決于其所含蒙脫石的種類和含量，還取決于人造鈉化方法和人工鈉化程度（就是堿性處理的添加量）。