[科技苑]神奇的凹凸棒

[科技苑]神奇的凹凸棒　　视频来自：CCTV农广天地

[科技苑]神奇的凹凸棒(20141125)：

本期节目主要内容：凹凸棒又称坡缕石，是一种天然非金属粘土。矿物凹凸棒是国际上稀有的新材料，我国于1976年才首次发现。被很多国家列为战略性资源。凹凸棒有类似活性炭的吸附性，能有效的增加土壤孔隙度，改善土壤板结，降低土壤中有害元素（重金属）的浓度，能够起到改良土壤的作用。（《科技苑》20141125神奇的凹凸棒）

坡缕石 具有很大的比表面积和吸附能力，很好的流变性和催化性能，同时，具有理想的胶体性能和耐热性能，是一种少见的矿物。主要用于 在化工、农药、国防、医药、建材、轻纺等行业。

理想的化学成份为Mg5Si8O20(OH)2(H2O)4.nH2O, SiO2 56.96% ,MgO 23.83% 19.21%成份中常有Al、Fe混入，AL2O3替代部分MgO.

坡缕石晶体呈毛发状或纤维状，在电子纤维镜下呈长柱状或针状，白、灰、浅绿或浅褐色，硬度一般2-3，当加热到700-800℃时，硬度可能提高到5，密度2.05-2.32g/cm3,平行纤维轴方向有良好的理解。具有很大的比表面积和吸附能力，很好的流变性和催化性能，同时，具有理想的胶体性能和耐热性能，是一种少见的矿物。

在化工、农药、国防、医药、建材、轻纺等行业广泛应用，近年来在环保、汽车、绝缘、陶瓷工业的应用，也有突出进展，由于坡缕石中石棉含量为0，因此是替代石棉的理想材料。

坡缕石（Palygorskite）

R2 (x y 2z)/2(H2O)4{(Mg5-y-zRy3 口z)[(Si8--xRx3 )O20](OH)2(OH2)4}

[晶体化学] R3 主要为Al3 ，其次是Fe3 ，通常R3 原子数可达2；□代表八面体空位；R2 主要代表Ca2 ，进入通道中以平衡电荷。水有3种存在形式：一是结构水（羟基水）；二是在带状结构层边缘与八面体阳离子配位的水；三是在通道中由氢键连结的沸石水。

具有二维连续的硅氧四面体片，其中每个硅氧四面体都共用3个角顶，同相邻的3个四面体相连，四面体中的活性氧指向沿b轴周期性反转。每任意两个硅氧四面体片之间，活性氧与活性氧相对，惰性氧与惰性氧相对，且活性氧与OH-呈紧密堆积，阳离子充填于活性氧与OH-构成的八面体空隙中，形成一维无限延伸的八面体片（带）。因此，其结构可视为变2:1型结构层。在惰性氧相对的位置上有类似于沸石的宽大通道，并充填着沸石水。每一八面体片（带）所连结的两个硅氧四面体片形成类似于角闪石“I”字束的带状结构层，并平行于a轴延伸。整个晶体结构可看成由这种带状结构层连结而成。因此，坡缕石类似于角闪石发育{011}解理，并沿a轴发育形成棒状、纤维状形态。与辉石结构比较，坡缕石的带状结构层宽度相当于辉石链的2倍（b0=2×0.9nm。

单斜晶系，C2h3-P2/m；a0=1.34nm，b0=1.80nm，c0=0.52nm，β=90~93；Z=2。已发现一种斜方对称和3种单斜对称的晶胞。结构特点是有沿a轴延伸的带状结构层和通道。通道横断面积0.37*0.64nm2。

呈土状、致密块状，扫描电镜下呈针状、纤维状、棒状、纤维集合体。白、灰白、青灰、灰绿色。土状或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂滑感。质轻，性脆。断口贝壳状或参差状。吸水性强，粘舌。具粘性和可塑性，干燥后收缩小。水浸泡崩散。悬浮液遇电介质不絮凝沉淀。

偏光镜下，二轴晶( )，2V=30~40。Ng=1.5272，Np=1.5175。针状、纤维状集合体，一维延长，平行消光。

加热过程中的热效应：90~150℃，失去吸附水和沸石水；240~300℃，失去结晶水；450~520℃，失去晶格水。放热效应在900~1000℃之间。

[产状与组合] 两者都可分为淋滤－热液型和沉积型两种成因。

[鉴定特征] 依据其主要理化性能，X射线衍射和红外光谱分析可准确鉴定。

[工业应用] 钻井泥浆原料；吸附剂、脱色剂、净化剂和过滤剂；催化剂载体；稠化剂和稳定剂； 悬浮液和乳化液的稳定剂；还用于填料和调节剂、干燥剂、玻璃珐琅、建筑隔音、隔热材料等。