粘土矿物性质

晶体结构与晶体化学特点决定了它们的如下一些性质。 ①离子交换性。具有吸着某些阳离子和阴离子并保持于交换状态的特性。一般交换性阳离子是Ca2+、Mg2+、H+、K+、(NH4)+、Na+,常见的交换性阴离子是(SO4)2-、Cl-、(PO4)3-、(NO3)-。高岭石的阳离子交换容量 ,5～15毫克当量/100克；蒙脱石、蛭石的阳离子交换容量 ，100～150毫克当量/100克。产生阳离子交换性的原因是破键和晶格内类质同象置换引起的不饱和电荷需要通过吸附阳离子而取得平衡。阴离子交换则是晶格外露羟基离子的交代作用。 ②粘土－水系统特点。粘土矿物中的水以吸附水、层间水和结构水的形式存在。结构水只有在高温下结构破坏时才失去，但是吸附水、层间水以及海泡石结构孔洞中的沸石水都是低温水，经低温(100～150℃)加热后就可脱出，同时象蒙皂石族矿物失水后还可以复水，这是一个重要的特点。粘土矿物与水的作用所产生的膨胀性、分散和凝聚性、粘性、触变性和可塑性等特点在工业上得到广泛应用。 ③粘土矿物与有机质的反应特点。有些粘土矿物与有机质反应形成有机复合体，改善了它的性能，扩大了应用范围，还可作为分析鉴定矿物的依据。如蒙脱石中可交换的钙或钠被有机离子取代后形成有机复合体，使层间距离增大，从原有亲水疏油转变为亲油疏水，利用这种复合体可以制备润滑脂、油漆防沉剂和石油化工产品的添加剂。

陶瓷的颜色

颜色是另一种可使陶瓷有许多应用的光学性能,当陶瓷材料中某些离子含有易激发的电子，可见光范期的光线可能被吸收.这时陶瓷就呈现出颜色。这种情况主要发生在具有单填满的d层(如v.Cr,Mn.Fe.Ni.Cu.或f层(稀土元素)的过渡元素，它们都比较不稳定.能量较高，需要较少的能量即可激发，故能选择吸收可见光，例如C+离子，微将陶收橙、黄和部分绿光，呈现带紫的蓝色;Ni2+通过紫、红光吸收其他光形成紫灰色;Cu+离子吸收红橙、黄及紫光，让蓝、绿通过:稀土元素如Ce在蓝紫处有较羽的吸收，呈现黄色;Nd3+(钕)吸收橙、黄,呈现带红的紫色。复合离子如其中有显色的简单离子则当然会显色,如全为无色离子，但互作用强烈,产生较大的极化，也会由于轨道变形,易受到激发而吸收可见光。如V5+,Cr6+,Mn7+均无色，O2-也无色，但VO3-显黄色,CrO2-4也呈黄色,MnO4-,显紫色(华南工学院,1979)。