Реакции глинистых минералов с органическими веществами

В течение многих лет было известно, что путем ионообменных реакций можно получить органические комплексы глинистых минералов. Так, в 1924 г. Смит осуществил реакции органических оснований и их солей с монтмориллонитами и показал, что это реакция ионного обмена. Гизекинг и Дженни, а позднее Гизекинг ясно показали, что органические ионы вступают в реакции катионного обмена с глинистыми минералами, особенно с монтмориллонитом. В зависимости от размера и природы этого органического катиона частица глинистого минерала может быть полностью покрыта органическими молекулами толщиной в один молекулярный слой или более. Такие частицы глинистых минералов, покрытые органическими молекулами, обладают гидрофобными свойствами и олеофильны. Они могут быть полимеризовалы с различными органическими соединениями.

В течение многих лет также было известно, что органические комплексы глинистых минералов могут быть получены в результате реакций глинистых минералов с полярными органическими соединениями. Ранняя работа Гофмана с соавторами и более поздние работы Брэдли и Мак-Юана определенно показали, что неионные органические молекулы полярного характера могут адсорбироваться глинистыми минералами. Интенсивность адсорбции увеличивается при возрастании полярности органических молекул, и они могут даже заместить адсорбированную воду. Считают, что полярные молекулы удерживаются водородными связями. На базальных плоскостях некоторых глинистых минералов, например монтмориллонита, могут быть адсорбированы слои толщиной более одной молекулы высокополярных органических молекул.

Бергер, а позднее Дейель с соавторами пришли к выводу, что гидроксильные группы глинистых минералов могут вступать в реакции метилирования. Другие исследователи, полемизируя с этим мнением, считают, что наблюдаемые реакции не связаны с частицами глинистых минералов.

В последние годы реакциям глинистых минералов с органическими ионными и полярными соединениями посвящено огромное количество исследований. Грим обобщил многие данные этих исследований, и в его первой книге даются ссылки на оригинальные работы в этой области. В некоторых видах использования глинистых минералов такие реакции представляют большой интерес, и поэтому они рассматриваются подробно в последующих главах этой книги.

Из других реакций глинистых минералов с органическими соединениями следует упомянуть, например, реакции, протекающие при обесцвечивании органических жидкостей, при катализе органических соединений, при цветных реакциях, возникающих при смешении глинистых минералов с некоторыми органическими соединениями (метод окрашивания), и в результате селективной адсорбции некоторых органических молекул. Эти реакции могут иметь большое практическое значение. К сожалению, во многих случаях они изучены не очень хорошо.