作为活性白土原料的膨润土组成
活性白土是用粘土(主要是膨润土)为原料,经无机酸化处理,再经水漂洗、干燥制成的吸附剂,外观为乳白色粉末、无臭、无味、无毒、吸附性能很强,能吸附有色物质、**物质。
膨润土是由河、海中的单细胞低等水生植物硅藻的遗骸经过几百万年的沉积矿化作用而形成的生物矿物材料。由于其生物成因,具有*特的有序排列微孔结构、孔隙率高、孔体积大、质量轻、堆积密度小、比表面积大、导热系数低吸附性强、活性好等优点,并且其分布广泛,价格低廉。特别是膨润土颗粒壁上的**多级有序的微孔结构,使其在作为聚合物材料、助滤剂、吸附剂、催化载体、表面活性剂以及色谱固定相或载体等方面有很高的应用价值。
活性白土的制备方法
酸活化反应,实际上是一个溶解杂质,离子交换以及部分结构po坏的过程。在酸活化过程中,一些如碳酸盐类等可被酸溶解的杂质矿物溶解后,提高了原料中蒙脱石的含量;小半径高活性的H+取代蒙脱石层间可交换阳离子Ca2+、Mg2+、K+、Na+等,改变蒙脱石矿物晶体的表面积电位,增加其吸附性能;在不改变蒙脱石层状结构骨架的情况下,强酸将蒙脱石八面体层边缘的部分Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+,以及四面体层中边缘部分的Si4+溶出,使蒙脱石晶格“松解”,晶体层两端孔道增大,增加其比表面积,可从原土80m2/g增至200-400m2/g。因此,经酸溶化处理的膨润土具有较强的化学活性和吸附性。
目前,国内外生产活性白土的工艺有3种:湿法、干法、半湿(或半干)法。
湿法生产的活性白土的脱色力和活性度等指标均较高,质量稳定,目前国内大多采用该工艺。
活性白土脱色性能与酸度的关系
现在行业中普遍使用活性白土脱色率的情况来衡量性能的好坏,在以前行业中还没有明确标准的时候,也有使用脱色能力来判断的方法,今天我们要探讨的是,脱色性能与活化反应酸度的关系。
我们使用不同酸化剂对脱色用活性白土的活化效果进行了研究,研究结果表明,酸活化后蒙脱石结晶度降低,晶粒变细,结构更加松散,增大了蒙脱石的自由空间,外表面积增大,为容纳更大的**分子提供了良好条件。由于脱色机理不是化学带电粒子间的电性吸附,至少主要不是化学吸附,只能是以物理吸附为主,所以油脂色素分子牢固地吸附在酸化蒙脱石表面。
为此,我们得出了一下结论,活性白土脱色机理系以物理吸附为主。膨润土经酸活化后,比表面积增大,孔体积增加,脱色性能增强。