蒙脫石
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Montmorillonite
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概述
蒙脫石是由顆粒極細的含水鋁矽酸鹽構成的礦物，它們一般為塊狀或土狀。蒙脫石晶體屬單斜晶系的含水層狀結構矽酸鹽礦物。名稱來源於首先發現的產地法國的Montmorillon。蒙脫石顆粒細小，約0.2～1微米，具膠體分散特性，通常都呈塊狀或土狀集合體產出。蒙脫石在電子顯微鏡下可見到片狀的晶體，顏色或白灰，或淺藍或淺紅色。當溫度達到100～200℃時，蒙脫石中的水分子會逐漸跑掉。失水後的蒙脫石還可以重新吸收水分子或其他極性分子。當它們吸收水分後還可以膨脹並超過原體積的幾倍。蒙脫石的用途多種多樣，人們將它的特性運用到化學反應中以產生吸附作用和淨化作用。它還可以作為造紙、橡膠、化妝品的填充劑，石油脫色和石油裂化催化劑的原料等，還可作為地質鑽探用泥漿，冶金用粘合劑及醫藥等等方面。
我國關於蒙脫石產品的定義不統一，常造成蒙脫石產品歧義。目前關於蒙脫石產品的定義有二個，一個是非金屬礦行業的蒙脫石產品的定義：粘土礦中蒙脫石含量大於80%就稱為蒙脫石，如蒙脫石乾燥劑等，其產品含量多用吸藍量等方法定性定量，品位不外乎為高純度的膨潤土而已，蒙脫石是膨潤土的一種起主要作用的成分，但膨潤土不是蒙脫石，蒙脫石也不是膨潤土，只不過是蒙脫石需要從膨潤土中提純獲得的；另一個是醫藥化妝品等行業對蒙脫石產品的要求，這是真正意義上的蒙脫石，其概念接近科研研究領域上的蒙脫石的界定，其產品含量多用XRD等方法定性定量。為了和非金屬礦行業的蒙脫石產品區別開來，目前國內外常常採用八面體蒙脫石或十六角蒙脫石的叫法。
蒙脫石CAS:1318-93-0
化學組成
Ex(H2O)4｛(Al2-x,Mgx)2［(Si,Al)4O10］(OH)2｝又稱微晶高嶺石。上式中E為層間可交換陽離子，主要為Na+、Ca2+，其次有K+、Li+等。x為E作為一價陽離子時單位化學式的層電荷數，一般在0.2～0.6之間。根據層間主要陽離子的種類，分為鈉蒙脫石、鈣蒙脫石等成分變種。在晶體化學式中，H2O(結晶水或層間水等)一般都寫在式子的最後面，但在蒙脫石中，H2O寫在前面，表示H2O與可交換陽離子一起充填在層間域里。E與H2O以微弱的氫鍵相聯形成水化狀態，若E為一價離子，離子勢小，形成一層連續的水分子層；若E為二價陽離子，形成二層連續水分子。這表明水分子進入層間與層格架(單元層)沒有直接關係。水的含量與環境的濕度和溫度有關，可多達四層。
晶體結構
單斜晶系；C32h-C2/m；a0=0.523 nm,b0=0.906 nm,c0=0.96～2.05 nm之間變化。如鈣蒙脫石層間為一個、兩個、三個、四個水分子層時其c0值分別為0.6 nm、1.25 nm、1.55 nm、1.85 nm、2.05 nm；β近於90°。TOT型，二八面體型結構。
形態
一般說蒙脫石外觀形態多是說膨潤土原礦,膨潤土原礦常呈土狀隱晶質塊狀，電鏡下為細小鱗片狀。
一般說蒙脫石的微觀形態多是說蒙脫石的晶體結構.
物理性質
白色，有時為淺灰、粉紅、淺綠色。鱗片狀者解理完全。硬度2～2.5。相對密度2～2.7。甚柔軟。有滑感。加水膨脹，體積能增加幾倍，並變成糊狀物。具有很強的吸附力及陽離子交換性能。熱分析：在80～250°C之間出現第一個吸熱谷，脫去層間水和吸附水。一般鈉蒙脫石脫水溫度較低，且為單吸熱谷，鈣蒙脫石脫水溫度較高，並出現複合谷。第二個吸熱谷出現於600～700°C之間，脫結構水。第三個吸熱谷在800～935°C，晶格完全破壞。其後，緊接著一放熱峰，有新相尖晶石和石英生成。
成因及產狀
蒙脫石主要由基性火成岩在鹼性環境中風化而成，也有的是海底沉積的火山灰分解後的產物。蒙脫石為膨潤土的主要成分。膨潤土在我國產地很多，如遼寧、黑龍江、吉林、河北、河南、浙江等地都有產出。我國具工業價值的蒙脫石礦床多產於中生代火山岩系中。
鑒定特徵
加水膨脹為其特徵。確切鑒定需結合X射線分析、熱分析、化學分析和紅外光譜分析技術等。
紅外光譜分析技術分析蒙脫石數據如下:
主要用途
利用其陽離子交換性能製成蒙脫石有機複合體，廣泛用於高溫潤脂、橡膠、塑料、油漆；利用其吸附性能，用於食油精製脫色除毒、淨化石油、核廢料處理、污水處理；利用其粘結性可作鑄造型砂粘結劑等；利用其分散懸浮性用於鑽井泥漿。由於鈉蒙脫石的許多性能優於鈣蒙脫石，因而常利用蒙脫石的陽離子交換性能，進行改型處理，將鈣蒙脫石改造成鈉蒙脫石。蒙脫石在醫藥中應用廣泛，可以做醫藥載體，起控釋劑功效，在醫藥領域有成熟產品思密達，幾乎成為了蒙脫石的代名詞，起到止瀉功效。蒙脫石在畜類（豬，兔）養殖中有很好應用，尤其是仔、乳豬的黃白痢，小兔的拉稀，起到預防功效，鑒於蒙脫石的特性，還能作為最優秀的飼料脫霉劑的首選。
【蒙脫石散劑說明書】
本品主要成份及其化學名稱為：蒙脫石。
商品名：思密達，暢言停，好娃娃蒙脫石顆粒
【性狀】
本品為類白色粉末，具有香蘭素的芳香味。
【藥理毒理】
本品具有層紋狀結構及非均勻性電荷分布，對消化道內的病毒、病菌及其產生的毒素有固定和抑制作用；對消化道粘膜有覆蓋能力，並通過與粘液糖蛋白相互結合，修復和提高胃腸粘膜對致病因子的防禦功能。
本品不進入血液循環系統，並連同致病因子隨消化道自身蠕動排出體外。
【適應症】
1．成人及兒童急、慢性腹瀉。
2．用於食道、胃、十二直腸疾病引起的相關疼痛症状的輔助治療，但本品不作解痙劑使用。
3．外用，治療口腔潰瘍。
4. 治療新生兒母乳性黃疸
【用法用量】
將本品倒入50毫升溫水中，搖勻後服用。
兒童：1歲以下，每日袋；1～2歲，每日～2袋；2歲以上，每日～3袋，均分三次服用。或遵醫囑。
【不良反應】
【注意事項】
治療急性腹瀉時，應注意糾正脫水。
【孕婦及哺乳期婦女用藥】
孕婦及哺乳期婦女可安全服用本品。
【兒童用藥】
兒童可安全服用本品，但過量服用可引起便秘。
【藥物相互作用】
如需服用其它藥物，建議與本品間隔一段時間。
蒙脫石散劑能夠吸附胃腸道的致病因子，連同大便一起排除，而且在胃腸道粘膜表面形成保護層，保護胃腸粘膜不受致病因子的損傷。蒙脫石散劑可用於各種原因引起的急慢性腹瀉。而且蒙脫石散劑完全不吸收入血，非常安全，唯一的副作用就是偶見便秘，大便乾結。
所以，蒙脫石散劑是治療各種腹瀉的首選藥。
將蒙脫石散劑用少量溫水調成漿糊狀，用棉簽蘸少許塗在口腔潰瘍的表面，可治療口腔潰瘍，療效很好。
【檢測方法】
本品為灰白色或微黃色的細粉。
鑒 別:
（1）取本品約1g，置瓷蒸發皿中，加水10ml與硫酸5ml，加熱至產生白煙，冷卻，緩緩加水20ml，煮沸2～3分鐘，濾過，濾液顯鋁鹽的鑒別反應（中國藥典1995年版二部附錄Ⅲ）。
（2）取本品0.2g，置鉑金坩堝中，加氟化鈉10mg，硫酸0.2ml，用銅棒攪勻，將懸附一滴水的透明塑料板置坩堝上，然後將坩堝慢慢加熱，在水滴周圍很快形成一個白色環。 （3）取本品適量，置表面皿中，放入盛有氯化鈉溶液的乾燥器內約12小時，用X-射線衍射儀檢測，記錄圖譜，供試品的X-射線衍射圖譜應與對照譜一致，蒙脫石的特徵譜線約在1.500nm和0.450nm處。
檢 查:
二氧化矽 取本品約0.2g，精密稱定，置鉑金坩堝中，熾灼灰化後，再900℃熾灼2小時，放冷，精密稱定，加硫酸0.2ml，乙醇2ml，再加氫氟酸6ml，置水浴上蒸至近干時，再加氫氟酸6ml，繼續蒸發至氣體除盡，900℃熾灼1小時，放冷，精密稱定；減失的重量，即為供試品中含有SiO2的量。含二氧化矽SiO2不得少於50.0%。
三氧化二鋁 對照品溶液的製備 取鋁約1.0g,精密稱定，置1000ml量瓶中，加鹽酸10ml與水10ml，溫熱使其溶解，加水稀釋至刻度，搖勻，即得。 供試品溶液的製備 取本品約0.2g，精密稱定，置鉑金坩堝中，加無水偏硼酸鋰1g，混勻，緩緩熾灼至1100℃，熾灼15分鐘，放冷，將坩堝置已加入稀硝酸溶液（1→20）25ml的燒杯中，再加稀硝酸溶液（1→20）50ml，浸沒坩堝，將磁攪拌棒放入坩堝內，加熱，輕輕攪拌至完全溶解，迅速濾過，濾液置200ml量瓶中，用水洗滌坩堝與濾器，洗液併入量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，精密量取20ml，置100ml量瓶中，加1%氯化鈉溶液20ml，用水稀釋至刻度，搖勻，即得。測定法 精密量取對照品溶液0.5、1.0、2.0ml，分置100ml量瓶中，各加1%氯化鈉溶液20ml，用水稀釋至刻度，搖勻，將上述各溶液及供試品溶液照原子吸收分光光度法（中國藥典1995年版二部附錄IV D含量測定法第一法），在309nm的波長處測定，計算，即得。按乾燥品計算，含三氧化二鋁Al2O3不得少於10.0%（g/g）。
吸藍量的測定 （蒙脫石含量換算）
蒙脫石分散於水溶液中，具有吸附次甲基藍的能力，其吸附的量被稱為吸藍量，以100克樣吸附的次甲基藍毫克當量數或克數表示。蒙脫石含量愈高，吸藍量愈多。因此，吸藍量可作為粗略估價蒙脫石相對含量的主要技術指標。
(一)主要試劑和材料
l、次甲基蘭標準溶液(0.005000N)：將次甲基蘭(指示劑)在93土3℃的烘箱中烘4小時,置於乾燥器內冷卻至室溫。稱取1.5995克於燒杯中，加水使其完全溶解(如次甲基蘭不易溶解,可微熱，溫度不宜太高,以免次甲基蘭變質)，移入1000毫升棕色容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻。此溶液l毫升含1.8695毫克水次甲基蘭或1.5995毫克無水次甲基蘭。
2、焦磷酸鈉溶液(1%)：稱取10克焦磷酸鈉於燒杯中，加水使其完全溶解(可微熱)。加水稀釋至1000毫升，搖勻。
3、中速定量濾紙(杭州新華造紙廠產)
(二)操作步驟
l、稱取0.2000克試樣，置於已加人50毫升水的錐形瓶中，搖動，使試樣在水中充分散開，再加入20毫升1%焦磷酸鈉溶液，搖勻。
2、將盛有混合溶液的錐形瓶置於電爐(或電熱板)上加熱微沸5分鐘，取下冷卻至室溫。
3、用次甲基蘭標準溶液滴定。開始時可依次滴加5毫升，逐次縮小間隔至2～3毫升，快到終點時，每次滴加0.5～l毫升。每次滴加後，搖晃15～30秒鐘，用直徑2.5～3.0毫米的玻璃棒沾一滴試液於中性定量濾紙上，觀察在中央深蘭色斑點周圍有無出現淺綠色暈環。若未出現，則繼續滴加。當在深蘭色斑點周圍出現淺綠色暈環時，再搖晃30秒鐘，用玻璃棒沾一滴試液於濾紙上，若淺綠色暈環仍不消失，即為滴定終點。記下滴定所耗次甲基蘭標準溶液的毫升(V)，到終點後，可繼續稿加l～2毫升次甲基蘭溶液，若淺色綠暈環變明顯且寬度增大，則表示終點判斷無誤。
4、計算 B＝ N×V×0.3199×100 /G 式中：
B一吸蘭量(克／100克樣)；
N-次甲基蘭標準溶液的當量濃度；
V—滴定所消耗甲基蘭標準溶液的毫升數；
G—試樣重量(克)
0.3199—規定係數(無水次甲基蘭表示)
(三)討論
l、次甲基蘭試劑用上海試劑三廠出品。
2、樣品在105℃200目烘半小時後測用。
3、微沸5分鐘時，水份蒸發過多，影響結果。
4、蒙脫石(％) ＝ 吸蘭量/0.442
5、精確測量蒙脫石含量可用X光衍射圖譜法（中國地質科學研究院、中國建築材料科學研究院檢測中心、中國地質大學、國家地質實驗測試中心、浙江大學等）
吸附力 取本品約0.2g，精密稱定，置50ml離心管中，加磷酸鹽緩衝液（pH 6.8）25ml。充分振搖，離心（3000轉/分）5分鐘，棄去上清液，重複一次，精密加磷酸鹽緩衝液（pH 6.8）10ml，充分振搖，放置過夜，精密加硫酸士的寧溶液10ml，充分振搖1小時，離心5分鐘（3000轉/分），精密吸取上清液10ml，置250ml量瓶中，加磷酸鹽緩衝液（pH 6.8）稀釋至刻度，搖勻，作為供試品溶液，照分光光度法（中國藥典1995年版二部附錄Ⅳ A），在254nm的波長處測定吸收度；另精密量取硫酸士的寧溶液適量，加磷酸鹽緩衝液（pH 6.8）稀釋成每1ml中約含20μg的溶液，作為對照品溶液，同法測定，按下式計算，每1g吸附五水硫酸士的寧的量應為0.3~0.5g。（2As-A）×Ws×5×103 =每1g吸附五水硫酸士的寧的量 A×W×105 式中：As為對照品溶液的吸收度； A為供試品溶液的吸收度； Ws為五水硫酸士的寧重量； W為供試品的取樣量； 5×103為供試品溶液的稀釋倍數； 105為對照品溶液的稀釋倍數。
酸鹼度 取本品2.0g,加水20ml，攪拌5分鐘，使樣品分散，依法測定（中國藥典1995年版二部附錄Ⅵ H）pH值為4.5～8.5。
碳酸鹽 取本品1.0g，加水10ml混勻，滴稀加鹽酸，導入氫氧化鈣試液中，不得有白色沉澱產生。 水溶解物 取本品5.0g，加水50ml，煮沸10分鐘，濾過，濾液蒸干，105℃乾燥至恆重，遺留殘渣不得過0.4%
膨脹度 取本品1.0g（105℃乾燥4小時），置已加入40ml水的具塞量筒內，搖勻，加水至75ml振搖10分鐘，使試樣充分分散，加入1mol/L鹽酸溶液25ml，振搖5分鐘，靜置24小時，讀出沉澱物界面的刻度值，每1g膨脹的體積應為10～25ml。
重金屬 取本品4.0g，加醋酸鹽緩衝液（pH 3.5）4ml與水46ml，煮沸10分鐘，放冷，濾過，濾液加水使成50ml，搖勻，分取25ml，依法檢查（中國藥典1995年版二部附錄Ⅷ H第一法），含重金屬不得過百萬分。 砷鹽 取本品2.0g,加鹽酸5ml與水23ml，依法檢查（中國藥典1995年版二部附錄Ⅷ J第一法），應符合規定（0.0001%）。
蒙脫石在飼料上的應用
蒙脫石在飼料上應用具有脫霉、止瀉等作用，並且安全綠色。
現代飼料網整理出蒙脫石在飼料上有以下幾方面應用：
蒙脫石藥理研究表明，它對大腸桿菌、霍亂弧菌、空腸彎麴菌、金黃色葡萄球菌和輪狀病毒以及膽鹽都有較好的吸附作用；對細菌毒素有固定作用；蒙脫石只吸附、固定表面帶有粒編碼蛋白（CS31 A）的致病性帶電病原菌，對錶面不帶 CS31 A 的正常菌群無固定清除作用，蒙脫石的不均勻帶電性使其可以吸附各種消化道致病因子。
添加蒙脫石已成為適合在大規模飼料生產中脫霉措施的首選。奈米蒙脫石對黴菌毒素具有強力吸附作用，吸附力（％）如下：黃曲霉毒素，100％；玉米赤霉烯酮，88％；赭麴黴毒素，72％；麥角毒素，100％；串珠鐮孢菌毒素，91％。
大量臨床實驗表明，飼料中添加0.2%的蒙脫石足以解決飼料中黴菌毒素問題，並且不會吸附飼料中的營養成份。
粘膜保護和修復功能
蒙脫石與消化道粘液蛋白靜電結合，可以增加粘液量並改善粘液質量提高粘液的內聚力和彈性，從而對消化道粘膜起保護和修復作用。
蒙脫石對各種病因引起的腹瀉均有效，蒙脫石和幾種藥品對腹瀉的療效評價如下：
| 藥品類別 | 療效評價 （+ 有效，– 無效） | |||||
| 細菌性腹瀉 | 病毒性腹瀉 | 消化不良性腹瀉 | 菌群失調性腹瀉 | 腸毒激症候群 | 潰瘍性胃腸炎 | |
| 抗生素 | + | – | – | – | – | + |
| 腸蠕動抑制劑 | – | – | + | + | + | – |
| 微生態製劑 | + | – | + | + | – | – |
| 蒙脫石 | + | + | + | + | + | + |
蒙脫石不進入血液，完全排除體外，絕不殘留，任何細菌病毒對其不產生耐藥性，是綠色動物保健品。
蒙脫石可以提供多種微量元素，為動物提供多種微量成份，還能延長飼料在腸道的停留時間，從而提高飼料報酬。
止血功能
蒙脫石能激活凝血因子，在消化道表面形成以蒙脫石顆粒為核心的血粘塊，還可以促進血管收縮減緩局部血流，在仔豬出生、斷尾、閹割時，塗抹於臍帶和傷口，具有止血、加速傷口癒合的作用。
抗應激功能
在斷奶前後服用奈米蒙脫石，可有效地降低應激反應。
在苗豬出欄時，可提前3天服用奈米蒙脫石，可減少捕抓中因驚嚇而造成的應激反應，也可減少運輸中的應激排便等。
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