蒙脫石是含少量堿金屬和堿土金屬的層狀水鋁硅酸鹽礦物，其結構層為2:1型，層間具有水分子和可交換陽(yáng)離子的二八面體型鋁硅酸鹽，以蒙脫石為主要礦物成分的黏土稱(chēng)為膨潤土。
　　
　　1、蒙脫石的結構特點(diǎn)
　　晶格內的異價(jià)類(lèi)質(zhì)同象置換是蒙脫石最基本、最主要的構造特性，蒙脫石的晶體結構是由兩層硅氧四面片和一層夾于其間的鋁（鎂）氧（羥基）八面體片構成，其硅氧四面體中的Si4+常被Al3+置換，鋁氧八面體中的Al3+可被Mg2+、Fe2+等低價(jià)陽(yáng)離子置換，使晶體層（結構層）間產(chǎn)生多余的負電荷（永久性負電荷）。
　　為了保持電中性，晶層間吸附了大半徑的陽(yáng)離子如K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Li+、H+等，這些陽(yáng)離子是以水化狀態(tài)出現，并且是可相互交換的，使蒙脫石族礦物具有離子交換力等一系列特性。
　　
　　2、蒙脫石的物理化學(xué)性質(zhì)
　　蒙脫石的形態(tài)、成分和結構特點(diǎn)決定了它的優(yōu)良吸附性、陽(yáng)離子交換性、分散懸浮性、可塑性、黏結性等。
　?。?）表面電性
　　蒙脫石的表面電性來(lái)自于以下三方面：
　　層電荷：每個(gè)晶胞最高可達0.6，且不受介質(zhì)pH值的影響。這是蒙脫石表面負電性的主要原因。
　　破鍵電荷：產(chǎn)生于四面體片的基面、八面體片的端面，系Si-O破鍵和Al-O（OH）破鍵的水解作用所致。當pH值小于7時(shí)，破鍵吸引H+，表面帶正電；當pH值大于7時(shí)，表面帶負電。
　　八面體片中離子離解形成的電荷：在酸性介質(zhì)中，OH-離解占優(yōu)勢，端面電荷為正電；在堿性介質(zhì)中，A13+離解占優(yōu)勢，端面電荷為負電；pH值為9.1左右為等電點(diǎn)。
　?。?）膨脹性
　　蒙脫石吸水或吸附有機物質(zhì)后，晶層間距增大，體積膨脹。鈣蒙脫石的吸水率和膨脹倍數大大低于鈉蒙脫石。鈉蒙脫石的膨脹倍數高達20-30倍，而鈣蒙脫石僅幾倍至十幾倍。
　?。?）分散懸浮性和造漿性
　　蒙脫石在水介質(zhì)中能分散成膠體狀態(tài)。鈉蒙脫石遇水膨脹可形成永久性的懸浮液或乳濁液。這種懸浮液具有一定的黏滯性、觸變形和潤滑性。蒙脫石的造漿性不如坡縷石和海泡石好，鈉蒙脫石的造漿率可達10m3/t，鈣蒙脫石的造漿率較低。
　?。?）陽(yáng)離子交換性和吸附性
　　蒙脫石的結構單元是兩個(gè)硅氧四面體層夾一個(gè)鋁氧八面體組成，靠共用的氧原子連接，其層間的陽(yáng)離子可以交換，這些可交換的陽(yáng)離子為鉀、鈉、鈣、鎂、鋁、鋰等，并很容易使顆粒分裂成帶電膠體，晶層間被吸附的陽(yáng)離子具有可交換性。天然蒙脫石在pH值為7的水介質(zhì)中的陽(yáng)離子交換容量為70-140mmol/100g（相當于每個(gè)晶胞帶0.5-1個(gè)靜電荷）。蒙脫石的離子交換主要是層間陽(yáng)離子交換。晶體層面吸附的離子也具有交換性，且隨顆粒變細而增大。蒙脫石的陽(yáng)離子交換能力主要與層間陽(yáng)離子的類(lèi)型有關(guān)。
　　此外，也受蒙脫石的粒度、結晶程度、介質(zhì)性質(zhì)等因素的影響。陽(yáng)離子電價(jià)和水化能越高，代換性能越強，而被代換性也就越差。幾種常見(jiàn)陽(yáng)離子在濃度相同條件下，交換能力的順序為：Li+＜Na+＜K+＜NH4+≤Mg2+＜Ca2+＜Ba2+。其中，Mg2+和Ca2+的交換能力差別不大，H+的位置在K+或NH4+的前面。因此，鈉蒙脫石的陽(yáng)離子交換容量高于鈣蒙脫石。
　　利用蒙脫石的陽(yáng)離子交換性可對其改型。因鈉蒙脫石的許多性能優(yōu)于鈣蒙脫石，故常將鈣蒙脫石鈉化。
　　蒙脫石黏土具有優(yōu)良的吸附性和脫色性。以蒙脫石為主的白色黏土（pH值小于7，故稱(chēng)為酸性白土）為蒙脫石的風(fēng)化產(chǎn)物，其脫色率可達100%。用于食品、化工部門(mén)作吸附和脫色用的蒙脫石黏土，需進(jìn)行活化處理以增強其吸附性能。
　?。?）熱性能
　　蒙脫石加熱至200-700℃出現緩慢的膨脹，到700-800℃時(shí)有一急劇膨脹過(guò)程，生成無(wú)水蒙脫石。接著(zhù)有一個(gè)較大的收縮，直到950℃又重新開(kāi)始膨脹。
　　鈉蒙脫石加熱至100℃后，陽(yáng)離子交換容量有所增加；加熱至100-300℃后，陽(yáng)離子交換容量有所降低；加熱至300-350℃后，陽(yáng)離子交換容量有較明顯的降低；至390-490℃即喪失膨脹性能，陽(yáng)離子交換容量降低到39mmol/100g。以上各性能，鈣蒙脫石相對鈉蒙脫石約低100℃。
　?。?）可塑性和黏結性
　　蒙脫石具有良好的可塑性能，其塑限和液限（即蒙脫石黏土呈可塑狀態(tài)時(shí)的下限和上限含水量）均大大高于高嶺石和伊利石，可達83%和25%。蒙脫石黏土成形后發(fā)生變形所需的外力較其他黏土礦物為小。
　　蒙脫石的可塑性也與層間交換陽(yáng)離子的種類(lèi)有關(guān)。鈉蒙脫石和鈣蒙脫石的塑限和液限值有明顯差別?？伤苄砸才c水分子層的厚度、顆粒形態(tài)及粒度有關(guān)。蒙脫石黏土具有優(yōu)良的黏結性。同樣，鈉蒙脫石的黏結性?xún)?yōu)于鈣蒙脫石。
　?。?）吸附脫色性
　　蒙脫石黏土對各種氣體液體有機物質(zhì)具有一定的吸附能力，最大吸附量可達自身質(zhì)量的五倍，尤其是酸性膨潤土和經(jīng)酸處理活化的活性白土對各種油類(lèi)具有良好的脫色性能。
　　
　　來(lái)源：黃萬(wàn)撫.礦物材料及其加工工藝[M].冶金工業(yè)出版社,2012.