累托石,是一种具有特殊结构、较为罕见的层状硅酸盐粘土矿物。1891年由E.W.Rector首次发现并命名。1981年国际矿物学会新矿物和矿物命名委员会最终将其定义为“累托石是二八面体云母和二八面体蒙皂石组成的1:1规则间层矿物”。
简介
释文:成分(K,Na)x{Al2〔AlxSi4-xO10〕(OH)2}·4H2O。
累托石(Rectorite)是二八面体云母和二八面体蒙脱石1:1规则间层粘土矿物。它与高岭石有许多相似之处。累托石结构单元层中有两个2:1层(TM-OM-TM-IM+Ts-Os-Ts-Is)。云母层单元的2:1层的层间阳离子IM可以是Na、K、Ca;而蒙脱石层单元的2:1层间是可交换的水化阳离子Ca、Na、Mg、Al等(Is)。两类层中的八面体晶片大部分被Al占据,只占据三分之二的八面体,即二八面体亚类。
累托石的晶体化学通式为:Kx(H2O){Al2[AlxSi4-xO10](OH)2}。因累托石的晶体结构中含有膨胀性的蒙脱石晶层,晶体结构式可分为云母层和蒙脱石层二部分。累托石粒度细,一般<5μm。累托石多为细鳞片状,也可见到板条状、纤维针状晶体。累托石呈灰白、灰绿、黄褐色,密度2.8g/cm,硬度<1,塑性指数37。
累托石可分为钠累托石、钾累托石和钙累托石三种。累托石多呈土状、细片状、席草状,有滑感,质地疏松,遇水膨胀,解离成泥糊状。一般粒度细小,小于5mm居多,少数结晶好的可达0.01~0.1㎜;一般色浅,有灰白、灰绿、褐黄色等;具珍珠—油脂光泽;密度随含水量变化,无水时为2.8g/cm,含水多时可低到1.3g/cm;硬度小于1。不同产地的累托石外观性质变化大。累托石具有耐高温(耐火度达1660°C)以及粘性、塑性、分散性、膨胀性、吸附性、水化性、
阳离子交换性、胶体双层与电动电位等性质。
分布
到目前为止,世界上己知的较为确实的累托石产地约40余处,主要分布在亚洲、欧洲和北美洲。大部分产地的累托石与其他粘土矿伴生,品位较低,只有少数产地,累托石在粘土中含量较为集中,形成矿化或矿点;能形成工业矿床的很少,国外仅有日本柄木县的矿山、匈牙利托考伊山脉基拉伊海杰什矿山,以及美国犹他州中北部的矿床。
我国己在多处发现累托石矿物和累托石粘土岩,但据了解除湖北
钟祥二叠系岩石中发现的累托石具有较大规模外,各地累托石矿储藏量均很小。
特性
累托石是晶体结构特殊的
铝硅酸盐矿物,由类云母单元层和类蒙脱石单元层在特殊自然条件下有规则地交替堆积,但又不是二者的简单组合,尤其是其条带状的微观结构颇为罕见.
累托石矿物具有以下独特的物理特性:
①高温稳定性:累托石的耐火度高达1650'C,并能在500℃状态下保持结构稳定。
②高分散性和高塑性:累托石遇水极易分散,成膜平整,加入少量碱处理后,分散效果更佳,并能长期保持悬浮:累托石塑性指数可高达50,易粘结成形,烘干或烧结不产生裂纹。
③ 吸附性和
阳离子交换性:累托石结构中蒙脱石层间的水化阳离子,可以被大量其它无机、有机阳离子交换,如钠、铝、硅及季胺盐等单一或复合离子,能吸附各种无机离子、有机分子和气体分子,并且这种吸附和交换是可逆的。
④ 层间孔径和电荷密度可调控:累托石层间孔径在使用不同处理if!]进行离子交换后,可形成1.5- 4n。之间的大孔径层柱状二维通道结构,在大范围的酸碱、水热、温度条件下保持稳定性,其层间电荷密度可根据需要调整,以获得适当的活性。
⑤ 阻隔紫外线性:累托石天然具备良好的紫外线阻隔能力,对短波长光线或射线的吸收阻隔效果显著。
⑥ 结构层分离性:累托石是为数不多的易分离成纳米级微片的
天然矿物材料之一,经适当处理,累托石间层结构可分离成类云母和类蒙脱石的纳米微粒,产生纳米材料的新特性,有望在纳米材料领域凸现特性。