蒙脱土的结构是什么

蒙脱土的基本结构是由一个铝氧八面体夹在两个二氧化硅四面体之间，靠共用氧原子连接而形成的层状结构，层间距在纳米数量级。蒙脱土的晶体结构为单斜晶系，一般呈不规则片状，是一种二维平面层状结构的硅酸盐类黏土矿物，其最主要的结构单元是2:1层，即每个单位晶胞由二层平行排列的硅氧四面体和一层由铝与氧形成的二八面体构成。层与层的堆垛方式形成规则的范德华力空隙称为层间或层间域。硅氧四面体结构和铝氧八面体之间靠共用氧原子连接，形成单层厚度约1nm、长和宽各约100nm高度有序的准二维晶片。铝氧八面体中的中心离子Al3+可被同价或低价的阳离子如Fe3+、Mg2+、Zn2+等离子取代；硅氧四面体中的Si4+可被低价的Al3+随机置换，从而造成基本结构单元层内负电荷过剩，使其具有吸附阳离子的能力。过剩的负电荷靠游离于层间的Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子平衡。由于这些负电荷大部分分布在蒙脱土的层面上，吸附的阳离子与晶层间常被水分子所隔，两者结合较松弛。阳离子脱附和吸附所需能量较低，因此这些被吸附的阳离子在一定条件下可被其他无机金属离子或有机阳离子型表面活性剂和阳离子染料等进行阳离子交换。