يکي از روشهاي فعال سازي بنتونيت ها، تماس آنها با اسيدهاي معدني است .

 لايه هاي مونت موريلونيت از نظر الکتريکي خنثي نبوده و داراي بار خالص منفي است که مقدار اين بار منفي در مقايسه با ديگر کاني ها در حد متوسطي است (در مقايسه با ميکا و تالک). قرار گيري يک سري کاتيون هاي با بار مثبت در بين لايه ها بر نيروي دافعه بين آنها غلبه مي کند و به اين ترتيب لايه ها را در کنار يکديگر نگه مي دارد. اين کاتيون ها که کاتيون هاي بين لايه اي خوانده مي شوند، اغلب سديم يا کلسيم هستند و بر همين اساس مونت مور يلونيت، سديمي يا کلسيمي ناميده مي شود. به دليل متوسط بودن مقدار بار خالص منفي روي لايه هاي مونت موريلونيت، نيروي جاذبه اي که در اثر قرار گرفتن کاتيون هاي بين لايه اي بوجود مي آيد نيز در حد متوسط است. اين پديده عامل اصلي متخلل بودن ساختار مونت موريلونيت است زيرا اين مقدار جاذبه در عين اينکه لايه ها را در کنار هم نگه مي دارد فاصله آن ها را در حد مطلوبي حفظ مي کند.

 تخلخل مهمترين خاصيتي است که يک ماده براي تبديل شدن به يک جاذب و يا کاتاليست به آن احتياج دارد. با اين توضيحات مونت موريلونيت طبيعي داراي اين پيش فرض اوليه مي باشد. از سوي ديگر متوسط بودن ميزان بار منفي لايه ها سبب مي شود که با  اعمال برخي روش هاي شيميايي بتوان کاتيون هاي بين لايه اي را با انواع مناسب تري تعويض کرد و به اين ترتيب خواص سطحي مونت موريلونيت را ارتقاء بخشيد. با توجه به خواصي که گفته شد مونت موريلونيت به عنوان يک ماده طبيعي، در دسترس و ارزان قيمت گزينه مناسبي براي توليد کاتاليست ها و يا جاذبه اي مورد استفاده در صنايع است. تا کنون مطالعات زيادي صورت گرفته که ثابت مي کند مونت موريلونيت طبيعي مي تواند به نحو قابل قبولي در واکنش هاي کاتاليستي شرکت کند. خواص کاربردي و قابل توجه بنتونيت از جمله خواص سطحي آن به درصد بالاي مونت موريلونيت در آن وابسته است. مهمترين منبع مونت موريلونيت در طبيعت بنتونيت است که بسته به مکان پيدايش آن، نوع و مقدار مونت موريلونيت در آن مي تواند متفاوت باشد.

با وجود خواص ذاتي که در مونت موريلونيت وجود دارد و آن را تبديل به ماده مناسبي براي تو ليد جاذب ها و کاتاليست ها مي کند، برخي روش هاي شيميايي هم وجود دارند که توسط آن مي توان خواص ذاتي مونت موريلونيت را ارتقا داد . اين روش ها که تحت عنوان فعالسازي خوانده مي شوند در نهايت سبب توليد محصولي با قابليت بالاتر از ماده طبيعي اوليه مي گردد.

در روش فعال سازي با اسيد، رس در مدت زمان مشخصي در تماس با اسيد معدني قرار مي گيرد. در نتيجه اين تماس برخي از کاتيون هاي بين لايه اي توسط پروتون هاي اسيد جانشين مي شود. بسته به قدرت اسيد و شرايط عمل، اتم هاي مرکزي لايه هشت وجهي که درصد زيادي از آن ها آلومينيم هستند نيز مي توانند توسط پروتون هاي اسيد جانشين شوند.

 

نتايج آنالیز پراش اشعه ايکس XRD

در اثر تماس با اسيد ساختار فلدسپارها که از جمله سست ترين کاني هاي رسي هستند به سرعت متلاشي مي شوند و سيليس موجود در ساختار آن ها برجاي مي ماند. همانطور که از الگوي پراش اشعه ايکس نيز می توان نتیجه گرفت، ميزان کريستوباليت موجود در نمونه فعال تغييري نمي کند اما به دليل کاهش ميزان اجزاي ديگر همانطور که در جدول ١ مشاهده مي شود، درصد وزني آن در نمونه فعال بالاتر است.

جدول 1- فازهای کریستالی تشکیل دهنده نمونه طبیعی و فعال

نتايج آنالیزعنصري XRF

جدول ٢ نتايج آناليز عنصري دو نمونه طبيعي و فعال را با هم مقايسه مي کند . در سطر اول افت وزن ي نمونه ها پس از کلسيناسيون(LOI) آورده شده است . همانطور که مشاهده مي شود ميزان افت وزني نمونۀ فعال بيش از نمونه طبيعي است . اين موضوع افزايش ميزان پروتون روي سطح رس را تأئيد مي کند ز يرا بالاتر بودن ميزان پروتون روي سطح، سبب مي شود که در هنگام کلسيناسيون مولکولهاي آب بيشتري تشکيل شده و آزاد شوند و بنابراين وزن نمونه بيشتر کاهش يابد. کاهش ميزان سديم در نمونه فعال در مقايسه با نمونه طبيعي يک بار ديگر مؤيد اين ادعا است که در اثر تماس با اسيد کاتيونهاي بين لايه اي از ساختار جدا مي شود. ميزان يونهاي آلومينيم و منيزيم که لايه هاي مونت موريلونيت را تشکيل مي دهند تغيير چنداني نکرده است . بنابراين ميتوان نتيجه گرفت که در اثر تماس اسيد با مونت موريلونيت ساختار اصلي لايه ها دست نخورده باقي مي ماند. به اين معني که شرايط فعال سازي نمي تواند اتمهاي مرکزي لايه هاي آلومينا و سيليکا را تحت تأثير قرار دهد.

 

جدول 2 – نتایج آنالیز عنصری نمونه طبیعی و فعال شده

سطح ويژه

نتيجه اندازه گيري سطح ويژه براي دو نمونه طبيعي و فعال شده در جدول ٣ آورده شده است . همانطور که در ا ين جدول نيز مشاهده مي شود، سطح ويژه رس پس از تماس با اسيد به ميزان ٤٣% افزايش يافته است.

 

جدول ٣ مقايسه سطح ويژه نمونه طبيعي و فعال شده