盐离子对蒙脱石水化膨胀特性的影响

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陶源清^1,2,3,4，颜克凤^1,2,3,4，李小森^1,2,3,4*，陈浩^1,2,3,4

1. 中国科学院天然气水合物重点实验室，中国科学院广州能源研究所，广东广州 5106402. 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，广东广州 5106403. 中国科学院广州天然气水合物研究中心，广东广州 5106404. 中国科学院大学，北京 100049

收稿日期:2019-12-06修回日期:2020-01-17出版日期:2020-10-22发布日期:2020-10-16
通讯作者:李小森

基金资助:国家自然科学基金重点项目;广东省海洋经济发展特殊项目;广东省自然科学基金;大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室开放基金

Effects of salt ions on the hydration and expansion characteristics of montmorillonite

Yuanqing TAO^1,2,3,4, Kefeng YAN^1,2,3,4, Xiaosen LI^1,2,3,4*, Hao CHEN^1,2,3,4

1. Key Laboratory of Gas Hydrate, Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, Guangdong 510640, China2. Guangdong Provincial Key Laboratory of New and Renewable Energy Research and Development, Guangzhou, Guangdong 510640, China3. Guangzhou Center for Gas Hydrate Research, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou, Guangdong 510640, China 4. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2019-12-06Revised:2020-01-17Online:2020-10-22Published:2020-10-16
Contact:LI Xiao-sen

摘要/Abstract

摘要： 采用热失重法与经离心法、直接烘干法、冷冻干燥法结合对蒙脱石样品水含量进行测量，分析了NaCl浓度对蒙脱石中结合水与自由水含量的影响，探讨了蒙脱石中总含水量及结合水含量随NaCl溶液浓度变化的规律，研究了NaCl溶液中蒙脱石的水化膨胀特性及盐离子的抑制作用。结果表明，蒙脱石的水化膨胀受盐离子的抑制，盐离子的存在减小了渗透水化力，影响了水分子间的范德华力及水分子和蒙脱石表面间的氢键力和静电引力，总含水量随盐离子浓度增加而降低，盐离子浓度为0.2 mol/L时趋近最低值，样品膨胀程度由6.6缩小至1.6，盐离子对蒙脱石水化膨胀的抑制作用达峰值。盐离子浓度大于0.2 mol/L时，随盐离子浓度增加，自由水与结合水含量变化不明显。

引用本文

陶源清颜克凤李小森陈浩. 盐离子对蒙脱石水化膨胀特性的影响[J]. 过程工程学报, 2020, 20(10): 1182-1189.
Yuanqing TAO Kefeng YAN Xiaosen LI Hao CHEN. Effects of salt ions on the hydration and expansion characteristics of montmorillonite[J]. Chin. J. Process Eng., 2020, 20(10): 1182-1189.

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