Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Структура галлуазитовых минералов

Структура галлуазитовых минералов

16.10.2017

Как отмечалось ранее, существуют две формы галлуазита, одна из которых характеризуется составом (OH)8Si4Al4O10, а другая — (OH)8Si4Al4O10*4Н2О. Последняя форма обратимо дегидратируется в первую при сравнительно низких температурах. Различные варианты структуры галлуазитовых минералов были предложены Мемелем, Эдельманом и Фавейе, Стоутом и Хендриксом.
Как показал Хендрикс, ранее предложенные структуры галлуазита не отвечают наблюдаемым интенсивностям базальных рефлексов, а также той легкости, с которой этот минерал дегидратизируется. Для дегидратированной формы галлуазита базальное межплоскостное расстояние примерно равно 7,2 A, что почти соответствует толщине каолинитового слоя, в то время как базальное межплоскостное расстояние для гидратированной формы галлуазита — около 10,1 А. Разница в 2,9 А приблизительно соответствует толщине мономолекулярного слоя молекул воды. Позднее Хендрикс и Джефферсон пришли к заключению, что молекулы воды в этом слое имеют определенную конфигурацию (фиг. 9). Диффракционные данные, полученные для галлуазита, не пригодны для детального структурного анализа, но интенсивности базальных рефлексов отвечают структуре галлуазита, предложенной Хендриксом. Переход к дегидратированной форме происходит из-за потери межслоевых молекул воды.

В галлуазитовых минералах последовательные каолинитовые слои беспорядочно смещены относительно друг друга в направлениях обеих осей а и b. Согласно Бриндли, вероятные смещения являются простыми дробными частями размеров элементарной ячейки вида mа0/6 и nb0/6. Он установил, что «экспериментальные данные требуют лишь того, чтобы смещения в направлении осей а и b были беспорядочными относительно друг друга». Бриндли и его сотрудники весьма подробно изучали переход от гидратированной к дегидратированной форме галлуазита. По их мнению, при низких температурах (60—75°) имеет место лишь частичная дегидратация и необходимы температуры порядка 400° для полного удаления межслоевой воды и появления межплоскостного расстояния в 7,2 А. В интервале температур от 60 до 75° или при более низкой температуре, но при прогреве в течение более длительного промежутка времени развивается частично дегидратированная форма галлуазита, сохраняющаяся в известном интервале температур и обладающая поэтому значительной устойчивостью. Частично дегидратированная форма характеризуется базальным межплоскостным расстоянием от 7,36 до 7,9 А, что отвечает формуле, содержащей дополнительно от 0,5 до 1,5 H2O. Частично дегидратированная форма галлуазита состоит из беспорядочно распределенных гидратированных и негидратированных слоев. При максимальном значении гидратации на каждые 4 каолинитовых слоя приходится немногим более одного слоя молекул воды. Бриндли отмечает, что примеры гидратации, соответствующей интервалу от 1,5 H2O до 3Н2O, не наблюдались.
Бейтс и др. на основании изучения электронно-микроскопических фотографий доказали трубчатый характер частиц галлуазитовых минералов. Они предположили, что разновидность галлуазита, имеющая дополнительные 4Н2O, состоит из трубок, построенных из наложенных друг на друга искривленных слоев каолинитового типа, так что для каждой точки трубки ось с приблизительно перпендикулярна к плойкости, касающейся трубки в этой точке. Ось трубки может быть параллельна как оси а, так и оси b, а также, возможно, какому-либо промежуточному кристаллографическому направлению в плоскости распространения слоев. В процессе дегидратации до степени, выражаемой формулой с дополнительными 2Н2O, трубки частично разрушаются, расщепляются или развертываются.

Выше уже были отмечены различия в эффективных размерах атома О, связанного с кремнием, и группы ОН, связанной с алюминием. Бейтс показал, что величина периода а в плоскости О равна 5,14А, а в плоскости ОН — 5,06 А, длина периода b в плоскости О — 8,93 А, а в плоскости ОН — 8,62 А. Он считает, что такое различие размеров в верхней и нижней плоскостях кремнеалюмокислородного слоя должно вызвать изгиб слоев с радиусом, отвечающим размерам наблюдаемых трубок (см. фиг. 10). Такое искривление слоев может развиваться в гидратированном галлуазите вследствие беспорядочного наложения слоев и межслоевых молекул воды, которые обусловливают слабую связь между последовательными слоями. Электронные микрофотографии галлуазита удовлетворительно подтверждают морфологию, описанную Бейтсом. Однако до сих пор еще гипотеза об изогнутой структуре галлуазита не согласована с данными рентгеновской диффракции.