蒙脱石是一种天然矿物名称,是膨润土的主要矿物成分。蒙脱土这个名字来源于公元1847年达穆尔和萨吕泰在法国蒙莫里隆附近研究粘土时对其主要组成矿物的首次命名。它是一大组化学成分复杂的矿物。国际粘土协会决定以蒙脱石为集团名称,即蒙脱石集团。这个族包括两个子族:八面体和八面体。

蒙脱石属于蒙脱石家族的二八面体亚组。它由两层顶部相连的硅氧四面体和一层边缘相连的铝(镁)-氧(氢氧化物)八面体片组成,形成2:1的晶体含水结构。蒙脱石是粘土矿物中晶体结构变化最大的矿物之一。衍射仪慢扫描测试结果表明,它是一种天然纳米材料。
蒙脱石具有离子交换性质,主要是钠离子、钙离子、钾离子、镁离子、锂离子、氢离子、铝离子等阳离子。交换是可逆的。在pH 7介质中的阳离子交换容量为70 ~ 140微摩尔/100克。
蒙脱石通常含有三种水,表面游离水、层间吸附水和晶格水。蒙脱土吸水性强,吸水后膨胀,即晶格底部间距增大,高水化状态下晶轴C0可达1.84~2.14nm。蒙脱土可以胶体状态分散在水介质中。蒙脱土受热迅速失去游离水,100~200℃时解吸吸附水,500℃时大量晶格水开始逸出。
蒙脱土是电负性的,对胶体性质和流变性质有很大影响。电负性主要来自三个方面:(1)晶格位移和内部补偿位移形成的晶格静电荷,每个晶胞约为0.66nm;键断裂引起的电负性;八面体离解形成的电负性。
蒙脱石根据层间可交换阳离子的类型和含量分为两类。当某一阳离子的含量超过阳离子交换容量的50%(∑EC)时,以该阳离子命名,如钠基蒙脱石(ENa+/∑EC≥50%)、钙基蒙脱石(ECa2+/∑EC≥50%)和铝基蒙脱石(EAL3+/∑)当层间阳离子均未超过交换容量的50%时,以含量最高的两种阳离子命名,如钙钠蒙脱石、钙镁蒙脱石等。
蒙脱土晶体结构属于单斜C2/m空间群,当结构单元层间无水时,a0=0.523nm,b0=0.906nm,c0 = 0.960 nm。如果结构单元层之间存在水分子,c0值会随着水分子数和层间可交换阳离子数的变化而变化,Z=2为2:1的层状结构。在铝氧八面体层中,大约1/3的Al3+离子被Mg2+离子取代。为了

平衡过高的负电价,其他阳离子进入结构单元层之间,如Na+和Ca2+离子以水合阳离子的形式进入结构,但水合阳离子与硅氧四面体中O2-离子的相互作用较弱,这些水合阳离子在一定条件下容易发生交换,因此C轴可以膨胀交换阳离子。
我国对蒙脱土产品的定义不统一,导致蒙脱土产品的模糊性。