硅酸镁铝

硅酸镁铝

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概要

  白色的复合胶态物质。含水量小于8%。无毒。无味。不溶于水。在水中分散。pH值为7.5~9.5。流变性和触变性好。将硅酸钠、硫酸铝、食品级氧化镁、铝酸钠、氢氧化钠先分别制成高浓度的水溶液,按适当比例,先后顺序进行反应,过滤,洗涤,干燥即得。也可将天然膨润土矿进行制浆,加入改性剂进行改型处理,再经分离,干燥,粉碎,混合改性而成。作为稳定剂、悬浮剂、增稠剂使用在个人护理(如牙膏)、化妆品、医药、农药、抛光剂、润滑剂、涂料、油漆、锂电池、工程塑料等领域。产品呈白色小片状或粉状,最细粒度可达-325目。无味无臭。一般干燥失重可控制在7.5%以下,灼烧失重在15%以下。在水中可膨胀成胶态分散体,呈微碱性,胶体在pH3.5~11稳定,常用量为0.5%~2.5%,最高用量为5%。5%水分散体粘度范围为50~700CPS,有的可达上千CPS。

皂石和蒙脱石是一种天然的2:1型层状硅酸盐矿物(2层硅氧四面体夹1层铝氧或镁氧八面体),结晶良好的皂石和蒙脱石具有天然的片状晶体结构,其单个晶体为长宽1~3微米、厚度仅为1~5纳米的薄片,具有约1000~2000左右的超大径厚比。自然产出的皂石和蒙脱石为多层单体结构堆积而成的层叠物,并伴随有较多的其他杂质,纯度一般不高。长期的地质作用使皂石和蒙脱石结构中的铝氧八面体中的部分铝被较低价的金属原子置换而使晶体结构的电荷产生不平衡,使皂石和蒙脱石晶层表面带负电,因此皂石和蒙脱石的晶层之间会吸附大量的钙、镁、钠、氢等阳离子,以保持晶体结构的电荷平衡。良好的晶体结构和合适的层电荷密度是决定皂石和蒙脱石胶凝特性的先决条件。

通过对精选的皂石和蒙脱石矿物进行提纯、改性、活化、修复等一系列的高科技精细加工后,即可得到在水介质中具有极佳的分散、悬浮、增稠、触变等特性的天然硅酸镁铝矿物凝胶(无机),该凝胶的工作原理为:经精细加工后的产品在水中分散时能在晶层之间吸附大量水,使皂石和蒙脱石晶体快速水化,由于经过特殊处理,产品在水化时产生和释放出的水化能可克服皂石和蒙脱石晶层间的范德华力,从而松动皂石和蒙脱石晶层间的结合,使其剥离成无数的高径厚比薄层晶片(若施以外加的剪切力,剥离过程可快速完成)。剥离成薄晶片的皂石和蒙脱石晶体其层面因八面体中的铝原子部分被其他较低价金属原子置换而呈电负性,但其端面则由于硅氧键和铝氧键的断裂而呈弱电正性,层面和端面在水介质中可分别快速形成其各自的双电层。在静置状态下,皂石和蒙脱石的层面和端面因双电层电性相异而相互吸引、靠近,使各晶片之间形成以面——端吸附的缔合结构并不断复制,最终使整个体系都形成由无数晶片缔合而成“卡片宫式”( House of Cards)缔合网络结构,从而使整个体系呈现出稳定的悬浮状态,下图直观地展现了缔合网络结构的形成过程。

鉴别

  (1) 取本品约0.5g,加稀盐酸10ml,微温过滤,取续滤液,加氢氧化钠试液使成碱性,即发生白色胶状沉淀,滴加0.1%茜素磺硫钠溶液数滴,沉淀即显樱红色。

  (2)取鉴别(1)项下的续滤液,加氢氧化钠试液使成碱性,即发生白胶状沉淀,再加氢氧化钠试液3ml,沉淀部分溶解,滤过,沉淀用水洗净后,加碘试液即显红棕色。

  (3)取铂丝制成环状,蘸取磷酸铵钠的结晶微粒在火焰上熔成透明的小球后,趁热蘸取本品,熔融,二氧化硅即浮于小球表面,放冷,即成网状结构的不透明小球。

检查

  碱度 取本品5g,加入新沸过的冷水100ml,混匀,pH值为9.0~10.0(附录Ⅵ H)。

  酸消耗量 取本品5.0g,加水500ml,用秒表控制时间,以相同的搅拌速度分别在5秒、65秒、125秒、185秒、245秒、305秒、365秒、425秒、485秒、545秒、605秒、665秒和725秒时加入3.0ml的0.1mol/l HCl溶液,在785秒加入1.0ml的0.1mol/l HCl溶液,于840秒时,测定混合液的pH值,应不得过4.0。

  干燥失重 取本品,在105℃干燥至恒重,减失重量不得过8.0%(附录Ⅷ L)。

  炽灼失重 取本品1.0g,置800℃高温炉中,炽灼至恒重,减失重量不得过17.0%。

  重金属 取本品1.0g,依法检查(附录Ⅷ H第二法),含重金属不得超过百万分之十五。

  砷盐 取本品1.0g,加稀盐酸10ml,煮沸,冷却后过滤,滤液水浴蒸干,加盐酸5ml与水23ml,依法检查(附录Ⅷ J第一法),应符合规定(0.0002%)。

  微生物限度 取本品10g,依法检查(附录Ⅺ J)。每克检出细菌数不得过1000个,霉菌酵母菌数不得过100个,大肠杆菌不得检出。

  含量测定 铝含量 取本品1.0g,精密称定,加盐酸2ml与水50ml,煮沸使溶,放冷,滤过,滤渣及容器用水25ml分次洗涤,合并滤液与洗液,滴加氨试液至恰好析出沉淀,再滴加稀盐酸使沉淀恰好溶解,加乙酸-乙酸铵缓冲液(pH6.0)10ml,精密量取乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)25ml,煮沸10分钟,放冷,加二甲酚橙指示液1ml,用锌滴定液(0.05mol/L)滴定,至溶液由黄色变为红色,并将滴定的结果用空白试验校正。每1ml乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于1.349mg的Al。

  镁含量 取本品1.0g,精密称定,加盐酸5ml与水50ml,煮沸使溶,放冷,加甲基红指示液1滴,滴加氨试液使溶液由红变为黄色,再煮沸5分钟,趁热滤过,滤渣及容器用2%氯化铵溶液30ml分次洗涤,合并滤液与洗液,放冷,加氨试液10ml与三乙醇胺溶液(1→2)5ml,再加铬黑T指示剂少量,用乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)滴定,至溶液显纯蓝色。每1ml乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于1.215mg的Mg。

  计算铝含量与镁含量的比值,应符合规定。

  类别 药用辅料,分散剂,抗酸剂等。

  贮藏 密闭,在干燥的凉处保存。

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