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
         » » Галлуазит

Галлуазит

16.10.2017

Обезвоживание и фазовые изменения при нагревании. Росс и Керр и Наттинг опубликовали кривые обезвоживания, на которых у некоторых галлуазитов видна значительная потеря воды при температуре ниже 100°; у других галлуазитов подобное явление не наблюдается. Обусловлено это тем, является ли данный галлуазит водной формой (4Н2О) или нет. На кривых видно, что при температурах от 100 до 400° происходит очень слабая постепенная потеря воды, которая несколько увеличивается между 300 и 400°. Начиная с 400—430° и до 500° гидроксильная вода теряется быстро и внезапно. Выше 500° снова идет медленная потеря воды до температуры 800°, при которой обезвоживание в основном заканчивается. Росс и Керр установили также, что галлуазит теряет из решетки свою гидроксильную воду при температуре на 60—80° ниже, чем каолинит.
Вода, теряемая при температуре ниже 100°, является капиллярной водой, которая находится между поверхностями базальных плоскостей прилегающих элементарных слоев структуры галлуазита. Большая часть этой межслоевой воды может быть потеряна при комнатной температуре в условиях низкой влажности и в течение сравнительно короткого времени. Согласно Бриндли и Гудиеру, при высушивании галлуазита при комнатной температуре межслоевая вода удаляется не полностью. Формула высушенного на воздухе галлуазита имеет следующий вид; Al2O3 * 2SiO2 * nН2O, где п = 2,25 до 2,75, это составляет примерно 1 слой воды на 4 силикатных слоя. Для полного удаления межслоевой воды необходимо высушить образец при температуре около 400°. Влага, которая теряется постепенно при температурах от 100 до 400°, представляет собой остатки межслоевой воды; последняя удаляется с трудом. Бриндли и Гудиер также показали, что окончательная потеря межслоевой воды не сопровождается переориентировкой случайно смещенных слоев в структуре галлуазита. Дифференциальные кривые нагревания галлуазита приведены на фиг. 71. Водная форма галлуазита дает начальный V-образный эндотермический пик, возникающий в результате потери межслоевой воды. Этот пик, конечно, весьма мал или даже отсутствует в слабо гидратированных формах галлуазита. Форма начального эндотермического пика не похожа на форму пика, получаемого иногда при тех же температурах для плохо окристаллизованного каолинита. Пик у каолинита более слабый и не такой резкий, как у галлуазита.
Дифференциальные кривые нагревания при температуре выше 200° у галлуазита и каолинита сходны. Четкая эндотермическая реакция, происходящая благодаря потере гидроксильной воды, дает пик при более низкой температуре, чем у каолинита. Анализ дифференциальных кривых нагревания, произведенный Гримшоу, Хитоном и Робертсом, показал, что эндотермический пик у галлуазита наблюдается при 500°, у слабо окристаллизованного каолинита — при 550—567°, а у хорошо окристаллизованного каолинита — при 583°. Эндотермический пик галлуазита в отличие от аналогичного пика каолинита асимметричен: он несколько круче с высокотемпературной стороны (Керр, Калп и Гамильтон).
Для температур, превышающих температуру потери гидроксильной воды в решетке галлуазита, дифференциальные кривые нагревания некоторых галлуазитов сходны с кривыми хорошо окристаллизованного каолинита. По-видимому, после обезвоживания структура галлуазита частично еще сохраняется вплоть до температуры слабой эндотермической реакции (около 900°), но сказать, насколько это характерно для всех галлуазитов, еще нельзя.
Гласс исследовал фазы, образующиеся при нагревании галлуазита; в исследованных им образцах y-Al2O3 развивался при температуре экзотермической реакции дифференциальной кривой нагревания (950°+); муллит образовывался при 1250°, кристобалит — при 1300°.
Рентгеновские данные при исследовании фазовых превращений при нагревании галлуазита (подобно плохо окристаллизованному каолиниту и в противоположность хорошо окристаллизованному) не дают указаний на образование муллита при температуре экзотермической реакции (около 950°). Ричардсон нашел, что при нагревании галлуазита при температурах от 900 до 1150° появляется у-глинозем, от 1100 до 1350° — муллит. На основании данных Ричардсона резкая экзотермическая реакция у галлуазита около 950° может быть объяснена образованием y-глинозема (а не муллита). Однако последние исследования Джонса заставляют предположить, что образование муллита более вероятно.
На образование высокотемпературных фаз влияет, по-видимому, наличие в образце галлуазита следов различных элементов таким же образом, как это было показано для каолинита.
Хислоп и Мак-Мурдо приводят кривую разбухания и сжатия для галлуазита. Как показывает кривая, галлуазит слабо разбухает до температуры около 500°, при которой происходит его обезвоживание. Затем наблюдается постепенное сжатие до температуры 900° и резкое сжатие вплоть до температуры 1000°. Начиная с 1000° до конца опыта при 1100° наблюдается лишь слабое сжатие минерала. Различия в характере кривых разбухания и сжатия для галлуазита и каолинита отражают, вероятно, различия отвечающих им высокотемпературных фаз. При прокаливании до температуры почти полного остеклования галлуазит в противоположность каолиниту распадается на мелкие кусочки. Это различие физического характера также связано с различием высокотемпературных фазовых реакций. Хотя галлуазит обладает высокой огнеупорностью, применить его в керамических материалах очень трудно. Свойство галлуазита распадаться на куски при высоких температурах затрудняет определение области его остеклования и точки плавления. Вероятно, температура плавления этого минерала несколько выше, чем каолинита; точке его плавления предшествует очень короткий интервал остеклования.
Регидратация. Межслоевая вода, потерянная галлуазитом при комнатной температуре, обычно вновь не поглощается, т. е. реакция необратима. Брэдли показал, что некоторые органические молекулы, например гликоль, проникают между слоями обезвоженного галлуазита; если гликоль удалить таким растворителем, как смесь спирта с водой, то вода останется между слоями. По Мак-Эвану и Бриндли, повторное проникновение межслоевой воды происходит лишь при неполном удалении первоначальной межслоевой воды. Бриндли предположил, что молекулы гликоля могут проникать между слоями, если там содержится некоторое количество воды, поддерживающей слои- открытыми.
Галлуазит после нагревания до 600° в течение одного часа вновь поглощает небольшое количество гидроксильной воды решетки, если он выдерживается при комнатной температуре в течение 70 дней (Трим и Брэдли). Подобные результаты получены для хорошо окристаллизованного каолинита. По мнению Грима и Брэдли, это можно объяснить некоторой структурной упорядоченностью, которая сохраняется у галлуазита после потери гидроксильной воды, входящей в решетку. Свойства галлуазита и хорошо окристаллизованного каолинита сходны в большей степени, чем свойства хорошо и плохо окристаллизованных каолинитов. Повидимому, структуры каолинита и галлуазита отличаются не только укладкой соседних силикатных слоев. Бейтс и др. поддерживают эту точку зрения, ссылаясь на скрученную трубкообразную форму галлуазитов, наблюдаемую на электронных микрофотографиях.