蒙脱石
Montmorillonite
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
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。
一般说蒙脱石的微观形态多是说蒙脱石的晶体结构.
物理性质
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:
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】
【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。
鉴 别:
（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。
检 查:
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：
蒙脱石药理研究表明，它对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌和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，涂抹于脐带和伤口，具有止血、加速伤口愈合的作用。
抗应激功能
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。
