蒙脫石物理粒徑對細菌吸附有什么作用

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　　要想知道是否蒙脫石物理粒徑越小，即粉碎的越細、目數越大，對致病菌吸附就越強呢？就得弄清楚二個概念：一、蒙脫石的特殊結構。二、蒙脫石對致病菌的吸附是化學吸附還是物理吸附占主導作用？

　　眾所周知，由于蒙脫石的特殊的結構，其對一些大腸桿菌、霍亂弧菌、空腸彎曲菌等表面帶有粒編碼蛋白（CS31A）的帶電致病病原菌有吸附作用，對病菌產生的毒素有固定作用，然后隨腸蠕動排出體外，從而避免腸粘膜損傷。起到治療腹瀉的作用。

　　一、  蒙脫石什么樣的特殊結構導致它有如此神奇的功效呢

　　蒙脫石(montmorillonite)又名微晶高嶺石 其結構式

　　Ex(H2O)4｛(Al2-x,Mgx)2［(Si,Al)4O10］(OH)2｝，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，呈層狀結構，不規則片狀結晶。Al2-x,Mgx為八面體中的陽離子；Si,Al為四面體中的陽離子。

　　蒙脫石由二層共頂聯接的硅氧四面體片夾一層共棱聯接的鋁（鎂）氧（氫氧）八面體片，構成2:1型含結晶水的T-O-T周期性層狀排列結構硅酸鹽礦物，屬單斜晶系，a0=5.17nm,b0=0.894nm,c0=1.52nm。由于異價類質同晶置換，其結構四面體中Si4+被Al3+的取代；八面體中Al3+被 Mg2+、Fe2+等取代，造成晶格電荷不平衡，端面產生強弱不同的永久性負電荷。當蒙脫石遇水時，其晶格中Si-O鍵Al-O鍵發生斷裂，造成端面破鍵，產生更強的電負性，為保持電性平衡，致使層間存在著大量的可交換陽離子如K+、Na+、Ca2+,這些離子可以發生同電性離子的等電量交換，從而使得蒙脫石具有離子交換的性能。蒙脫石無論對亞甲基藍的吸附還是對帶電致病菌的吸附都是基于這種離子交換的特性，即化學吸附占主要作用。

　　二、下面就吸附的概念及對致病菌的吸附機理作以闡述

　　吸附是指各種氣體、蒸氣以及溶液里的溶質被吸著在固體或液體物質表面上的作用。具有吸附性的物質叫做吸附劑，被吸附的物質叫吸附質。

　　吸附作用可分為物理吸附和化學吸附。吸附作用實際是吸附劑對吸附質質點的吸引作用。

　　物理吸附是以分子間作用力相吸引的，吸附熱少。如活性炭對許多氣體的吸附屬于這一類，被吸附的氣體很容易解脫出來，而不發生性質上的變化。所以物理吸附是可逆過程。

　　化學吸附則以類似于化學鍵的力相互吸引，其吸附熱較大。所以化學吸附大都是不可逆過程。同一物質，可能在低溫下進行物理吸附而在高溫下為化學吸附，或者兩者同時進行。

　　蒙脫石對細菌的主要作用是吸附，吸附力強弱與帶電性有關，“車廂式”的結構的蒙脫石凝膠性能將細菌固定到“車廂”中的獨特吸附方式是治療腹瀉的藥理基礎。

　　內毒素吸附劑—蒙脫石發揮吸附作用主要依靠一些帶正電荷或可以形成正電荷基團的配體，這些配體與內毒素脂多糖LPS上的電負性基團（磷酸根）通過靜電力發生吸附作用。蒙脫石具有獨特的電荷特性，其納米層片結構的端面帶正電，層面帶負電，其層片結構被打開時，由于電荷吸附效應使單元層相互剝離，形成一種不穩定的帶電微粒且互相運動的“卡片宮”結構，其在外力作用下很容易遭到破壞并重新搭建又將釋放出微電流，從而具有持續性的效果。這種效果較好的解釋了蒙脫石作為無機型吸附劑在腸道對LPS持續而有效的化學吸附作用。

　　蒙脫石對細菌的吸附各種特性指標如吸附等溫曲線、蒙脫石的層電荷密度以及用電荷性很小的絹云母做比較，充分說明了蒙脫石對細菌的吸附主要是化學吸附。

　　三、蒙脫石在動物體內作用環境

　　動物消化系統內的食糜是呈半流質狀存在的，其中水分含量非常高（80-90%），又由于蒙脫石在水中膨脹、分散的特性形成了帶負電的板塊表面和帶正電的邊緣相連接，形成了“表面-邊緣”的“車廂式”懸浮物，正是這種“車廂式”懸浮物將有害菌及其產生的毒素吸附固定在“車廂”內，從而將其清除掉。

　　四、結論

　　由此可見，蒙脫石對細菌的吸附主要是化學吸附，對細菌的清除能力決定于蒙脫石的電負性、離子交換量，這從醫藥蒙脫石要求的主要技術指標：吸藍量（蒙脫石中的層間離子與水溶液中呈一價陽離子進行交換；而亞甲基藍是一種有機極性分子，它在水溶液中產生一價陽離子，能取代蒙脫石中可交換的陽離子而被吸附）、陽離子交換量、吸附力也能看出。

　　當然，物理吸附也存在著一定的作用，如盡量對蒙脫石磨細，因為物理粒徑越小其比表面積越大，而比表面積越大，其物理吸附能力也會相應增強，但為了追求機械方法使粒徑愈小，由此增加物理吸附，提高其吸附力是得不償失的。因為蒙脫石具備非常強的水分散性，在動物腸道內存在著足夠的水質條件的前提下會自然崩解分散成2um 的粒徑，并均勻分散在消化道內，形成“車廂式”懸浮凝膠從而能達到吸附細菌及其產生的毒素目的。而如此微米級的粒徑，機械加工至6000目才可達到。

　　若所選擇的吸附劑沒有離子交換性（如絹云母）即使粉碎再細，也不具備吸附細菌及毒素的能力。市面上出售的醫藥級蒙脫石顆粒粒徑僅200多目而已。