膨潤土是一種黏土巖,亦稱(chēng)蒙脫石黏土巖,常 含少量伊利石,高嶺石,埃洛石,綠泥石,沸石,石英,長(cháng)石,方解石等；一般為白色,淡顏色,因含鐵量變化又呈淺灰,淺綠,粉紅,褐紅,磚紅,灰黑色等；具蠟狀,土狀或油脂光澤；膨潤土有的松散如土,也有的致密堅硬。主要化學(xué)成分是二氧化硅,三氧化二鋁和水,還含有鐵,鎂,鈣,鈉,鉀等元素,Na2O和CaO含量對膨潤土的物理化學(xué)性質(zhì)和工藝技術(shù)性能影響頗大。蒙脫石礦物屬單斜晶系,通常呈土狀塊體,白色,有時(shí)帶淺紅,淺綠,淡黃等色。光澤暗淡。硬度1～2,密度2～3g/cm3。按蒙脫石可交換陽(yáng)離子的種類(lèi),含量和層間電荷大小,膨潤土可分為鈉基膨潤土(堿性土),鈣基膨潤土(堿土性土),天然漂白土(酸性土或酸性白土),其中鈣基膨潤土又包括鈣鈉基和鈣鎂基等。膨潤土具有強的吸濕性和膨脹性,可吸附8～15倍于自身體積的水量,體積膨脹可達數倍至30倍；在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀,這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性,觸變性和潤滑性；有較強的陽(yáng)離子交換能力；對各種氣體,液體,農業(yè)生產(chǎn)體系物質(zhì)有一定的吸附能力,較大吸附量可達5倍于自身的重量；它與水,泥或細沙的摻和物具有可塑性和黏結性；具有表面活性的酸性漂白土（活性白土,天然漂白土-酸性白土）能吸附有色離子。

吸附是所有固體物質(zhì)存在的自然現象。我們將某些分子聚集在膨潤土表面的現象,稱(chēng)為膨潤土的吸附作用。這種吸附作用在工業(yè)上得到了廣泛應用。如鉆井泥漿經(jīng)常利用膨潤土礦物的吸附特性來(lái)調整不同使用目的的泥漿參數,如添加降濾失劑,就是通過(guò)高分子聚合物一端吸附在膨潤土顆粒表面,另一端溶于水使膨潤土顆粒和水分子之間產(chǎn)生了一種間接的聯(lián)系。形成了一種橋聯(lián)作用,減少了泥漿中的自由水,改變了泥漿的性能參數,達到降低濾失率的目的。

膨潤土吸附可以分為物理吸附,化學(xué)吸附和離子交換吸附三種類(lèi)型。

l）物理吸附。物理吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間分子間引力產(chǎn)生的,即我們常說(shuō)的范德華力產(chǎn)生的。物理吸附是一種可逆的吸附過(guò)程,吸附速度與脫附速度在一定條件下呈動(dòng)態(tài)平衡。產(chǎn)生物理吸附的主要原因是膨潤土表面分子其有表面能。由于膨潤土在水中高度分散,物理吸附現象十分明顯。

2）化學(xué)吸附�；瘜W(xué)吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力而產(chǎn)生的,化學(xué)吸附作用一般不可逆。在鉆井泥漿中應用化學(xué)處理劑就是化學(xué)吸附作用的典型例子,如鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽加入到膨潤土泥漿中就是利用鉻離子在膨潤土晶體的邊緣上發(fā)生整合吸附。這種化學(xué)吸附作用明顯比物理吸附作用要穩定。因此用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽處理的膨潤土泥漿具有較高的抗溫能力,可作為地熱和超深井的抗高溫泥漿體系。

3）離子交換吸附。膨潤土礦物晶體一般帶負電荷,因此在膨潤土顆粒表面要吸附等當量的相反電荷的陽(yáng)離子。吸附的陽(yáng)離子可以和溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生交換作用,這種作用稱(chēng)為離子交換吸附。離子交換吸附的特點(diǎn)是：同號離子相互交換,等電量相互交換。離子交換吸附的反應是可逆的,吸附和脫附的速度受離子濃度的影響,這種影響符合質(zhì)量作用定律。