膨潤土(皂土)是以黏土礦物「蒙脫石」為主要成分，並含有石英、長石等礦物的岩石。
膨潤土被認為是由數百萬至數億年前火山噴發沉積的火山灰沉積而成，伴隨著溫度、壓力的上升產生的熱水反應而生成。膨潤土礦床遍佈世界各地，主要包括美國、歐洲、中國和日本。
蒙脫石是膨潤土的主要成分，具有吸水後體積膨脹數倍的獨特性能，這稱為「膨潤」。此外，它還具有多種特性，例如分散在水中時表現出黏度以及吸附各種陽離子的能力。利用這些特性，膨潤土被用於各種工業領域。產品範圍廣泛包括鑄造、土木工程、建築、寵物用品和化學產品。
此外，膨潤土被列入也可用於化妝品、藥品和食品添加劑。因此，膨潤土有著「千用黏土」的稱號。近年來，它被認為是放射性廢棄物地質處置的屏障材料，其在現有應用之外的用途也在擴大。
結晶構造
- 蒙脫石的單一結晶體是一種很薄的板狀晶體，厚度約0.96~1奈米，寬度為100-1000奈米。
- 數個薄板狀單元晶體堆積在一起形成單一蒙脫石顆粒。
結晶組成
- 蒙脫石的結晶體是Si（矽）和O（氧）四面體連接成片狀的四面體片，以及Al（鋁）和OH（羥基）八面體連接成片狀的八面體片。
- 其具有三明治狀結構，其中一個八面體片夾在兩個四面體之間，這稱為矽酸鹽層（結晶層）。
- 其中八面體片中的三價陽離子Al(鋁)被二價陽離子Mg（鎂）部分取代，導致結晶層的整體電荷不平衡，缺少一個正電荷使整體結晶層帶負電。
- 因此，帶正電的離子被引入到結晶層之間以平衡電荷，這個被稱為層間陽離子。
膨潤性
膨脹性是膨潤土的主要特性，當蒙脫土與水接觸時，層間陽離子和水分子發生水合，從而增加結晶層之間的距離。
如果蒙脫石含有較多的鈉離子Na+作為層間陽離子，由於鈉離子Na+的特性，結晶層之間的電吸引力較弱，因此當分散在水中時，鈉離子和水分子發生水合，並最終分離成單一結晶層。此時，結晶層之間的距離增加到4 nm以上，此現象被稱為滲透膨脹的狀態。
如果蒙脫土含有較多的鈣離子Ca2+作為層間陽離子，由於鈣離子Ca2+的特性，結晶層之間具有很強的電吸引力，因此當分散在水中時，鈣離子與水分子發生水合，但結晶層之間不分離，依舊呈現堆疊狀態。此時，單元層之間的距離被限制在4nm以下，此現象被稱為結晶膨脹。
陽離子交換性
蒙脫石的層間陽離子也稱為交換性陽離子，因為它們很容易與其他陽離子交換。人工活化膨潤土的處理方法就是利用蒙脫土陽離子交換特性的一個很好的例子。
此外，蒙脫石層間不僅可以交換無機陽離子，還可以交換四級銨鹽類等有機陽離子，這種膨潤土稱為有機膨潤土。有機膨潤土與普通膨潤土的不同之處在於它難以分散在水中，不過可以分散於有機溶劑。
