蒙脱石

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蒙脱石

Montmorillonite  

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概述

蒙脱石是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的矿物,它们一般为块状或土状。蒙脱石晶体属单斜晶系的含水层状结构硅酸盐矿物。名称来源于首先发现的产地法国的Montmorillon。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。

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。目前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:粘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,目前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。  

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。

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

一般说蒙脱石的微观形态多是说蒙脱石的晶体结构.

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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:

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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。

蒙脱石散剂说明书】

本品主要成份及其化学名称为:蒙脱石。

商品名:思密达,畅言停,好娃娃蒙脱石颗粒

【性状】

本品为类白色粉末,具有香兰素的芳香味。

【药理毒理】

本品具有层纹状结构及非均匀性电荷分布,对消化道内的病毒、病菌及其产生的毒素有固定和抑制作用;对消化道粘膜有覆盖能力,并通过与粘液糖蛋白相互结合,修复和提高胃肠粘膜对致病因子的防御功能。

本品不进入血液循环系统,并连同致病因子随消化道自身蠕动排出体外。

适应症

1.成人及儿童急、慢性腹泻

2.用于食道、胃、十二直肠疾病引起的相关疼痛症状的辅助治疗,但本品不作解痉剂使用。

3.外用,治疗口腔溃疡

4. 治疗新生儿母乳性黄疸

【用法用量】

将本品倒入50毫升温水中,摇匀后服用。

儿童:1岁以下,每日袋;1~2岁,每日~2袋;2岁以上,每日~3袋,均分三次服用。或遵医嘱。

不良反应

偶见便秘大便干结

【注意事项】

治疗急性腹泻时,应注意纠正脱水。

【孕妇及哺乳期妇女用药】

孕妇及哺乳期妇女可安全服用本品。

【儿童用药】

儿童可安全服用本品,但过量服用可引起便秘。

药物相互作用

如需服用其它药物,建议与本品间隔一段时间。

蒙脱石散剂能够吸附胃肠道的致病因子,连同大便一起排除,而且在胃肠道粘膜表面形成保护层,保护胃肠粘膜不受致病因子的损伤。蒙脱石散剂可用于各种原因引起的急慢性腹泻。而且蒙脱石散剂完全不吸收入血,非常安全,唯一的副作用就是偶见便秘,大便干结。

所以,蒙脱石散剂是治疗各种腹泻的首选药。

将蒙脱石散剂用少量温水调成浆糊状,用棉签蘸少许涂在口腔溃疡的表面,可治疗口腔溃疡,疗效很好。

【检测方法】

本品为灰白色或微黄色的细粉。

:

(1)取本品约1g,置瓷蒸发皿中,加水10ml与硫酸5ml,加热至产生白烟,冷却,缓缓加水20ml,煮沸2~3分钟,滤过,滤液显铝盐的鉴别反应(中国药典1995年版二部附录Ⅲ)。

(2)取本品0.2g,置铂金坩埚中,加氟化钠10mg,硫酸0.2ml,用铜棒搅匀,将悬附一滴水的透明塑料板置坩埚上,然后将坩埚慢慢加热,在水滴周围很快形成一个白色环。 (3)取本品适量,置表面皿中,放入盛有氯化钠溶液的干燥器内约12小时,用X-射线衍射仪检测,记录图谱,供试品的X-射线衍射图谱应与对照谱一致,蒙脱石的特征谱线约在1.500nm和0.450nm处。

:

二氧化硅 取本品约0.2g,精密称定,置铂金坩埚中,炽灼灰化后,再900℃炽灼2小时,放冷,精密称定,加硫酸0.2ml,乙醇2ml,再加氢氟酸6ml,置水浴上蒸至近干时,再加氢氟酸6ml,继续蒸发至气体除尽,900℃炽灼1小时,放冷,精密称定;减失的重量,即为供试品中含有SiO2的量。含二氧化硅SiO2不得少于50.0%。

三氧化二铝 对照品溶液的制备 取铝约1.0g,精密称定,置1000ml量瓶中,加盐酸10ml与水10ml,温热使其溶解,加水稀释至刻度,摇匀,即得。 供试品溶液的制备 取本品约0.2g,精密称定,置铂金坩埚中,加无水偏硼酸锂1g,混匀,缓缓炽灼至1100℃,炽灼15分钟,放冷,将坩埚置已加入稀硝酸溶液(1→20)25ml的烧杯中,再加稀硝酸溶液(1→20)50ml,浸没坩埚,将磁搅拌棒放入坩埚内,加热,轻轻搅拌至完全溶解,迅速滤过,滤液置200ml量瓶中,用水洗涤坩埚与滤器,洗液并入量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,精密量取20ml,置100ml量瓶中,加1%氯化钠溶液20ml,用水稀释至刻度,摇匀,即得。测定法 精密量取对照品溶液0.5、1.0、2.0ml,分置100ml量瓶中,各加1%氯化钠溶液20ml,用水稀释至刻度,摇匀,将上述各溶液及供试品溶液照原子吸收分光光度法(中国药典1995年版二部附录IV D含量测定法第一法),在309nm的波长处测定,计算,即得。按干燥品计算,含三氧化二铝Al2O3不得少于10.0%(g/g)。

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,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(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Ⅳ A),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Ⅵ H)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Ⅷ H第一法),含重金属不得过百万分。 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 疗效评价 (+ 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 溃疡性胃肠炎
抗生素 + +
肠蠕动抑制剂 + + +
微生态制剂 + + +
蒙脱石 + + + + + +

 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,涂抹于脐带伤口,具有止血、加速伤口愈合的作用。

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。

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