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阳离子 交换容量的大小主要取决于间层矿物中蛭石晶层的含量及其

时间:2020-03-08 查看:66
内容摘要:测定提出液中的K+、Na*、Ca:+、Mg2 Ba2 Si^离子的含量,即可求出各种可交换性阳离子 的含M。若加入CaCl2溶液,Ca2t离子又可将NH4+质工业經石中的NH/交换出来: 2附丨4+质工业蛭石+CaCl2 =Ca2 +质工业蛭石+2NH4C1 测定提出液中NH:离子的含量即可求出工业蛭石...
测定提出液中的K+、Na*、Ca:+、Mg2' Ba2' Si^离子的含量,即可求出各种可交换性阳离子 的含M。若加入CaCl2溶液,Ca2t离子又可将NH4+质工业經石中的NH/交换出来:
2附丨4+质工业蛭石+CaCl2 =Ca2 +质工业蛭石+2NH4C1 测定提出液中NH:离子的含量即可求出工业蛭石样品中阳离子交换容量(C£C)。
(二) 实验
称取丨g研磨至〇. 25 mm的样品置于250 ml,的塑料杯中(塑料杯已在100弋下烘干1 h,并称重), 然后S于烘箱中,在l〇〇t条件下烘2 h,取出后置于千燥器中,冷却后立即称重。
在烘干称重后盛有样品的塑料杯中加人40 mL (PH =7)醋酸铵溶液,在磁力搅拌器上搅拌5 min 后放置24 h。然后,用醋酸铵溶液(1 nu>l/L pH =7)将样品全部移人漏斗中,并洗涤杯子3 次,
用慢速定M滤纸过滤。继续洗涤滤纸与沉淀丨5次,滤液收入1〇〇 mL的容蛰瓶中,用HC1溶液酸化至 阳离子标准溶液(即原子吸收光谱用阳离子标准溶液)的浓度,以蒸馏水稀释至刻度,摇匀后用原子 吸收光谱测定K+、Na+、Ca2\ Mg2+、Sr2' Ba: +离子的浓度。
将滤纸连同沉淀物用乙醉冲洗丨2次以洗掉残余的NH4Ac。后将沉淀物和滤纸一同移人250 mL的 三角瓶中,并加人50 mL氯化钙甲醛混合液,再加入约相当于阳离子交换容址80%的氢氧化钠标准溶
第一作者简介:彭同江,男?丨958年4月出生?傅士,教授,矿物晶体化学专业c E-mail: ljpeng@swiwL edu. cn。
阳离子交换容量及其变化规律
由丧I,河南灵宝-陕西潼关工业蛭石中的可交换性阳离子主要为Ca2+和Mg2\而新疆尉犁工业 蛭石中的可交换性阳离子主要为和Ca2+,其次有Mg2+和K+, Ba:+和Sr:+含量均很低。从阳离子 交换分量之和[CEC (1)]和阳离子交换总M [CEC (2)]来看,二者非常吻合。从而说明了如下两 点:①所采用测定间层矿物样品阳离子交换容量的方法是合理的,测试结果是准确的;②除所测定的 "f交换性阳离子以外,其他未被测定的可交换性阳离子(如Rb等)含量是非常低的。
具有层间水化阳离子层的层状硅酸盐矿物其阳离子交换容量大,如蒙脱石的最高约为140 m mol/ 1〇〇 g、蛭石的最高约为180 m mol/100 g。不具有层间水化阳离子层的层状硅酸盐矿物其阳离子交换容 M小,如新疆尉犁金云母为8.82 m mol/lOOg,与高岭石、绿泥石相近(Wilson,丨987)阳离子交换 容tt大小和可交换阳离子的种类主要取决于两方面因素。对于蒙脱石、蛭石等层间具有水化阳离子层 的矿物,阳离子交换容M的大小80%以上取决层电荷数的大小,其余与结构层边缘羟基键的水解作用 有关。本文中所研究的样品分别为金云母与蛭石晶层和绿泥石与蛭石晶层所构成的间层矿物,阳离子 交换容量的大小主要取决于间层矿物中蛭石晶层的含量及其层电荷数的大小,而可交换性阳离子的种 类则主要取决于蛭石晶层层间水化阳离子的种类。根据表丨金云母-經石间层矿物样品的阳离子交换总 量在56. 92 ~98. 95 m mol/丨00 g之间,绿泥石-姬石间层矿物样品的阳离子交换总量在83. 63 ~90. 25 m mol/100 g之间,分别约为蛭石(CEC为100 ~180 m mol/100 g)的一半。
液,加塞后在磁力搅拌器上搅拌5 nh静止24 h后加人6滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定至 稳定的粉红色为止:,阳离子交换容量的计算公式:
CEC = (c x V/G) x 100 (1)
式中:CFX为阳离子交换容M, mmol/lOOg; C为氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度;JZ为所耗氢氧化钠 标准溶液的总体积,mL; G为样品的质量,g。
所获实验数据经(1)式计算后得出样品的阳离子交换容量(总M)及阳离子交换分量(表1)
表1金云母、间层矿物样品不同阳离子的交换分量与阳离子交换总量 (mtm^lOOg)
注:vt'p-l —为采自新概尉犁蛭石矿的金云母;(:EC (I)力各实测阳离子交换分虽之和;CKC <2〉为实测阳离子交换总Jih 为未测定