标题：蒙脱石
介绍
蒙脱石(Montmorillonite)是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的层状矿物，名称来源于首先发现的产地－－法国的Montmorillon。蒙脱石亚族属于蒙皂石族(smectite)矿物之一(另一亚族是皂石saponite), 是重要的黏土矿物，一般为块状或土状。分子式(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O, 中间为铝氧八面体，上下为硅氧四面体所组成的三层片状结构的黏土矿物，在晶体构造层间含水及一些交换阳离子，有较高的离子交换容量，具有较高的吸水膨胀能力。蒙脱石晶体属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物。
蒙脱石颗粒细小，约0.2～1微米，具胶体分散特性，通常都呈块状或土状集合体产出。蒙脱石在电子显微镜下可见到片状的晶体，颜色或白灰，或浅蓝或浅红色。当温度达到100～200℃时，蒙脱石中的水分子会逐渐跑掉。失水后的蒙脱石还可以重新吸收水分子或其他极性分子。当它们吸收水分后还可以膨胀并超过原体积的几倍。蒙脱石的用途多种多样，人们将它的特性运用到化学反应中以产生吸附作用和净化作用。它还可以作为造纸、橡胶、化妆品的填充剂，石油脱色和石油裂化催化剂的原料等，还可作为地质钻探用泥浆，冶金用粘合剂及医药等等方面（主要制造蒙脱石散）。
我国关于蒙脱石产品的定义不统一，常造成蒙脱石产品歧义。关于蒙脱石产品的定义有二个，一个是非金属矿行业的蒙脱石产品的定义：黏土矿中蒙脱石含量大于80%就称为蒙脱石，如蒙脱石干燥剂等，其产品含量多用吸蓝量等方法定性定量，品位不外乎为高纯度的膨润土而已，蒙脱石是膨润土的一种起主要作用的成分，但膨润土不是蒙脱石，蒙脱石也不是膨润土，只不过是蒙脱石需要从膨润土中提纯获得的；另一个是医药化妆品等行业对蒙脱石产品的要求，这是真正意义上的蒙脱石，其概念接近科研研究领域上的蒙脱石的界定，其产品含量多用XRD等方法定性定量。为了和非金属矿行业的蒙脱石产品区别开来，国内外常常采用八面体蒙脱石或十六角蒙脱石的叫法。
蒙脱石的水含量因环境湿度而变化极大，其成分一般为（Na,Ca）0.33（Al,Mg）2（Si4O10）（OH）2·nH2O。单斜晶系，晶体片状或絮状、毛毡状。薄片中为负突起。平行消光，正延性。二轴负晶。是碱性介质中形成的外生矿物，火山灰及凝灰岩的风化分解产物，是构成斑脱岩、膨润土和漂白土的主要成分。通常为土状块体。白色，有时微带红色或绿色。光泽暗淡。硬度1。密度约为2。吸水性很强。吸水后其体积膨胀而增大几倍至十几倍，具很强的吸附力和阳离子交换性能。因含有此种矿物的黏土是一种高造浆率的优质配浆黏土，常用作石油工业钻井液的降失水剂和增黏剂，也用于炼油、纺织、橡胶、陶瓷等工业。[1]
蒙脱石CAS:1318-93-0
化学组成
  蒙脱石Ex（H2O）4{（Al2-x,Mgx）2[（Si,Al）4O10]（OH）2}又称微晶高岭石。上式中E为层间可交换阳离子，主要为Na+、Ca2+，其次有K+、Li+等。x为E作为一价阳离子时单位化学式的层电荷数，一般在0.2～0.6之间。根据层间主要阳离子的种类，分为钠蒙脱石、钙蒙脱石等成分变种。在晶体化学式中，H2O（结晶水或层间水等）一般都写在式子的最后面，但在蒙脱石中，H2O写在前面，表示H2O与可交换阳离子一起充填在层间域里。E与H2O以微弱的氢键相联形成水化状态，若E为一价离子，离子势小，形成一层连续的水分子层；若E为二价阳离子，形成二层连续水分子。这表明水分子进入层间与层格架（单元层）没有直接关系。水的含量与环境的湿度和温度有关，可多达四层。[2]
晶体结构
单斜晶系；C32h-C2/m；a0=0.523 nm,b0=0.906 nm,c0=0.96～2.05 nm之间变化。如钙蒙脱石层间为一个、两个、三个、四个水分子层时其c0值分别为0.6 nm、1.25 nm、1.55 nm、1.85 nm、2.05 nm；β近于90°。TOT型，二八面体型结构。
形态
一般说蒙脱石外观形态多是说膨润土原矿，膨润土原矿常呈土状隐晶质块状，电镜下为细小鳞片状，一般说蒙脱石的微观形态多是说蒙脱石的晶体结构。
      
物理性质
  蒙脱石白色，有时为浅灰、粉红、浅绿色。鳞片状者解理完全。硬度2～2.5。相对密度2～2.7。甚柔软。有滑感。加水膨胀，体积能增加几倍，并变成糊状物。具有很强的吸附力及阳离子交换性能。热分析：在80～250°C之间出现第一个吸热谷，脱去层间水和吸附水。一般钠蒙脱石脱水温度较低，且为单吸热谷，钙蒙脱石脱水温度较高，并出现复合谷。第二个吸热谷出现于600～700°C之间，脱结构水。第三个吸热谷在800～935°C，晶格完全破坏。其后，紧接着一放热峰，有新相尖晶石和石英生成。
成因及产状
蒙脱石主要由基性火成岩在碱性环境中风化而成，也有的是海底沉积的火山灰分解后的产物。蒙脱石为膨润土的主要成分。膨润土在我国产地很多，如辽宁、黑龙江、吉林、河北、河南、浙江等地都有产出。我国具工业价值的蒙脱石矿床多产于中生代火山岩系中。
鉴定特征
加水膨胀为其特征。确切鉴定需结合X射线分析、热分析、化学分析和红外光谱分析技术等。
红外光谱分析技术分析蒙脱石数据如下：
  
主要用途
利用其阳离子交换性能制成蒙脱石有机复合体，广泛用于高温润脂、橡胶、塑料、油漆；利用其吸附性能，用于食油精制脱色除毒、净化石油、核废料处理、污水处理；利用其粘结性可作铸造型砂粘结剂等；利用其分散悬浮性用于钻井泥浆。由于钠蒙脱石的许多性能优于钙蒙脱石，因而常利用蒙脱石的阳离子交换性能，进行改型处理，将钙蒙脱石改造成钠蒙脱石。蒙脱石在医药中应用广泛，可以做医药载体，起控释剂功效，在医药领域有成熟产品思密达，几乎成为了蒙脱石的代名词，起到止泻功效。蒙脱石在畜类（猪，兔）养殖中有很好应用，尤其是仔、乳猪的黄白痢，小兔的拉稀，起到预防功效，鉴于蒙脱石的特性，还能作为最优秀的饲料脱霉剂的首选。
蒙脱石吸氨量的测定
4.5.1原理
试样用氯化铵煮沸改性，经水洗涤后，再加氯化钾溶液作用，将交换的铵离子置换出来，然后加入甲
醛，被置换出的铵离子和甲酸作用生成盐酸，用标准氢氧化钠溶液滴定，计算其吸铵量。
4.5.2分析步骤
称取1.000 g(准确至0. 001 g)试样置于250 mL烧杯中，加入1.0 mol/L氧化铵溶液(4.1.7)
50 mL和少许纸浆，在电热板上煮沸并保温30 min.取下，用慢速滤纸过滤，用煮佛的1.0 mol/L氯化
铵溶液(4.1.7)洗涤,直至流出的溶液中无钙、镁离子为止(检查方法，在小烧杯中加几毫升氛-氯化铵缓
冲溶液(4. 1. 10)和1滴酸性铬蓝K指示剂，承接一些滤液，如溶液不变红色，说明已洗净)。再改用温
水洗涤至无氯离子(硝酸银溶液（4.1.11)检查)，用水将漏斗尾部冲洗一下，防止少量氯化铵沾污.
漏斗改用清洁的250 mL烧杯承接，分三次加入煮沸的1.0 mol/L氯化钾溶液(4. 1.8)80 mL.待
漏斗中溶液流完后，在烧杯中加入甲醛溶液(4.1. 9)15 mL，以酚酞为指示剂，用0. 1 mol/L氢氧化钠标
准溶液(4. 1.12)滴定至红色·再在烧杯中接取一次1. 0 mol/L氯化钾溶液(4.1.8)，如溶液红色30s
不褪色，表示终点已到，如红色褪去，则应重复滴定至稳定的红色为止·以三次滴定所消耗的氢氧化钠
标准溶液的总体积计算结果。
4.5.3分析结果的表述
吸氛量X(以质量分数计，数值以inmol/100 g表示)按式(I)计算:
c*V
X= ———— *100 ········……(1)
m
式中
c--氢氧化钠标准溶液浓度，单位为毫摩尔每升(mmol/L)
V--消耗氮氧化钠标准箔液的体积，单位为毫升(mL)
m--试样质量，单位为克(g).
计算结果表示至小数点后两位。
4.5.4允许差
取平行侧定结果的算术平均值为侧定结果，平行测定结果的绝对差值不大于15 mmol/100 g[3]
吸蓝量的测定 （蒙脱石含量换算）
蒙脱石分散于水溶液中，具有吸附次甲基蓝的能力，其吸附的量被称为吸蓝量，以100克样吸附的次甲基蓝毫克当量数或克数表示。蒙脱石含量愈高，吸蓝量愈多。因此，吸蓝量可作为粗略估价蒙脱石相对含量的主要技术指标。
（一）主要试剂和材料
l、次甲基兰标准溶液（0.005000N）：将次甲基兰（指示剂）在93土3℃的烘箱中烘4小时，置于干燥器内冷却至室温。称取1.5995克于烧杯中，加水使其完全溶解（如次甲基兰不易溶解,可微热，温度不宜太高，以免次甲基兰变质），移入1000毫升棕色容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。此溶液l毫升含1.8695毫克三水次甲基兰或1.5995毫克无水次甲基兰。
2、焦磷酸钠溶液（1%）：称取10克焦磷酸钠于烧杯中，加水使其完全溶解（可微热）。加水稀释至1000毫升，摇匀。 
3、中速定量滤纸（杭州新华造纸厂产） 
（二）操作步骤
l、称取0.2000克试样（样品在105℃200目烘半小时后测用），置于已加人50毫升水的锥形瓶中，摇动，使试样在水中充分散开，再加入20毫升1%焦磷酸钠溶液，摇匀。 
2、将盛有混合溶液的锥形瓶置于电炉（或电热板）上加热微沸5分钟，取下冷却至室温。
3、用次甲基兰标准溶液滴定。开始时可依次滴加5毫升，逐次缩小间隔至2～3毫升，快到终点时，每次滴加0.5～l毫升。每次滴加后，摇晃15～30秒钟，用直径2.5～3.0毫米的玻璃棒沾一滴试液于中性定量滤纸上，观察在中央深兰色斑点周围有无出现浅绿色晕环。若未出现，则继续滴加。当在深兰色斑点周围出现浅绿色晕环时，再摇晃30秒钟，用玻璃棒沾一滴试液于滤纸上，若浅绿色晕环仍不消失，即为滴定终点。记下滴定所耗次甲基兰标准溶液的毫升（V），到终点后，可继续稿加l～2毫升次甲基兰溶液，若浅色绿晕环变明显且宽度增大，则表示终点判断无误。
4、计算 B=N×V×0.3199×100 /G 式中：
B一吸兰量（克/100克样）； 
N—次甲基兰标准溶液的当量浓度
V—滴定所消耗甲基兰标准溶液的毫升数； 
G—试样重量（克） 
0.3199—规定系数（无水次甲基兰表示） 
（三）讨论
l、次甲基兰试剂用上海试剂三厂出品。
2、样品在105℃200目烘半小时后测用。 
3、微沸5分钟时，水份蒸发过多，影响结果。
4、蒙脱石（%） =吸兰量/0.442
5、精确测量蒙脱石含量可用X光衍射图谱法（国土资源部南京地质矿产监督检测中心、中国地质科学研究院、中国建筑材料科学研究院检测中心、中国地质大学、国家地质实验测试中心、浙江大学等）
吸附力取本品约0.2g，精密称定，置50ml离心管中，加磷酸盐缓冲液（pH 6.8）25ml。充分振摇，离心（3000转/分）5分钟，弃去上清液，重复一次，精密加磷酸盐缓冲液（pH 6.8）10ml，充分振摇，放置过夜，精密加硫酸士的宁溶液10ml，充分振摇1小时，离心5分钟（3000转/分），精密吸取上清液10ml，置250ml量瓶中，加磷酸盐缓冲液（pH 6.8）稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液，照分光光度法（中国药典1995年版二部附录ⅣA），在254nm的波长处测定吸收度；另精密量取硫酸士的宁溶液适量，加磷酸盐缓冲液（pH 6.8）稀释成每1ml中约含20μg的溶液，作为对照品溶液，同法测定，按下式计算，每1g吸附五水硫酸士的宁的量应为0.3~0.5g。（2As-A）×Ws×5×103 =每1g吸附五水硫酸士的宁的量A×W×105 式中：As为对照品溶液的吸收度；A为供试品溶液的吸收度； Ws为五水硫酸士的宁重量；W为供试品的取样量； 5×103为供试品溶液的稀释倍数；105为对照品溶液的稀释倍数。 
酸碱度取本品2.0g,加水20ml，搅拌5分钟，使样品分散，依法测定（中国药典1995年版二部附录ⅥH）pH值为4.5～8.5。 
碳酸盐取本品1.0g，加水10ml混匀，滴稀加盐酸，导入氢氧化钙试液中，不得有白色沉淀产生。水溶解物 取本品5.0g，加水50ml，煮沸10分钟，滤过，滤液蒸干，105℃干燥至恒重，遗留残渣不得过0.4% 
膨胀度取本品1.0g（105℃干燥4小时），置已加入40ml水的具塞量筒内，摇匀，加水至75ml振摇10分钟，使试样充分分散，加入1mol/L盐酸溶液25ml，振摇5分钟，静置24小时，读出沉淀物界面的刻度值，每1g膨胀的体积应为10～25ml。
重金属取本品4.0g，加醋酸盐缓冲液（pH 3.5）4ml与水46ml，煮沸10分钟，放冷，滤过，滤液加水使成50ml，摇匀，分取25ml，依法检查（中国药典1995年版二部附录ⅧH第一法），含重金属不得过百万分之十。 砷盐取本品2.0g,加盐酸5ml与水23ml，依法检查（中国药典1995年版二部附录Ⅷ J第一法），应符合规定（0.0001%）。
蒙脱石在饲料上的应用
蒙脱石在饲料上应用具有脱霉、止泻等作用，并且安全绿色。
现代饲料网整理出蒙脱石在饲料上有以下几方面应用：
吸附、固定霉菌毒素和有害细菌的功能
蒙脱石药理研究表明，它对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌和轮状病毒以及胆盐都有较好的吸附作用；对细菌毒素有固定作用；蒙脱石只吸附、固定表面带有粒编码蛋白（CS31 A）的致病性带电病原菌，对表面不带CS31 A 的正常菌群无固定清除作用，蒙脱石的不均匀带电性使其可以吸附各种消化道致病因子。
添加蒙脱石已成为适合在大规模饲料生产中脱霉措施的首选。纳米蒙脱石对霉菌毒素具有强力吸附作用，吸附力（%）如下：黄曲霉毒素，100%；玉米赤霉烯酮，88%；赭曲霉毒素，72%；麦角毒素，100%；串珠镰孢菌毒素，91%。
大量临床实验表明，饲料中添加0.2%的蒙脱石足以解决饲料中霉菌毒素问题，并且不会吸附饲料中的营养成份。
粘膜保护和修复功能
蒙脱石与消化道粘液蛋白静电结合，可以增加粘液量并改善粘液质量提高粘液的内聚力和弹性，从而对消化道粘膜起保护和修复作用。
蒙脱石对各种病因引起的腹泻均有效，蒙脱石和几种药品对腹泻的疗效评价如下：
药品类别
疗效
（+有效，
－无效）
细菌性腹泻
病毒性腹泻
消化不良性腹泻
菌群失调性腹泻
肠毒激综合症
溃疡性肠胃炎
抗生素
+
－
－
－
－
+
肠蠕动
－
－
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+
+
－
微生态制剂
+
－
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+
－
－
蒙脱石
+
+
+
+
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+
蒙脱石不进入血液，完全排除体外，绝不残留，任何细菌病毒对其不产生耐药性，是绿色动物保健品。
蒙脱石可以提供多种微量元素，为动物提供多种微量成份，还能延长饲料在肠道的停留时间，从而提高饲料报酬。
止血功能
蒙脱石能激活凝血因子，在消化道表面形成以蒙脱石颗粒为核心的血粘块，还可以促进血管收缩减缓局部血流，在仔猪出生、断尾、阉割时，涂抹于脐带和伤口，具有止血、加速伤口愈合的作用。
抗应激功能
在断奶前后服用纳米蒙脱石，可有效地降低应激反应。
在苗猪出栏时，可提前3天服用纳米蒙脱石，可减少捕抓中因惊吓而造成的应激反应，也可减少运输中的应激排便等。
蒙脱石的应用
蒙脱石作为饲料辅助添加剂，凭借其自然性状和复合功能，在国外已广泛应用于家畜家禽的饲养。在美国，用蒙脱石作动物饲料占总消耗量的2.14%，在亚美尼亚已占5.47%，它不仅可补偿动物养分，提高畜禽生产性能，而且可以调节动物体内CP流动，对预防消化道疾病有一定作用。  兽药蒙脱石[4]