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
         » » Хлорит

Хлорит

16.10.2017

Обезвоживание и фазовые изменения при нагревании. Наттинг приводит кривые нагревания для некоторых хлоритов. На всех кривых, полученных Наттингом для хлоритовых минералов, видно, что примерно до 500° происходит очень незначительная потеря воды, между 500 и 550° происходит быстрая потеря большого количества воды. Выше 600° кривые обнаруживают значительное разнообразие. На некоторых кривых наблюдается постепенная продолжительная потеря веса (от 600 до 850°, когда обезвоживание в основном заканчивается), на других — сравнительно малая (между 600 и 750—800°), а затем резкая потеря (от 800 до 850—900°, когда обезвоживание также в основном заканчивается).
Орсель, Орсель и Ренод, Баршад и автор получили различные дифференциальные кривые нагревания для большого количества образцов хлорита. Изученные образцы показали слабые низкотемпературные эндотермические реакции (или вовсе их не дали), что указывает на отсутствие межслоевой или адсорбированной воды. Последующие работы, возможно, обнаружат хлориты, дающие такие реакции, так как в глинистом материале могут встречаться очень тонкозернистые хлориты с некоторым количеством межслоевой воды. Все образцы обнаруживают четкую, резкую эндотермическую реакцию в интервале температур между 500 и 700°. Большинство из них дает вторую эндотермическую реакцию около 800°, и этот максимум часто сопровождается резким экзотермическим пиком. По мнению Орселя, гидроксильная вода хлоритов удаляется в два этапа даже в том случае, когда второй эндотермический максимум не виден; две стадии обезвоживания проходят в пределах узкого температурного интервала и не выявляются при дифференциальных термических анализах. В неопубликованной работе автора и в исследованиях Баршада отмечается, что особенно чувствительные дифференциальные анализы ряда хлоритов. Действительно показывают разложение эндотермической реакции на две части. На кривых обезвоживания, полученных Наттингом, отчетливо видно, что исследованные им хлориты теряют гидроксильную воду в два этапа, но второй этап может наступить немедленно за первым без перерыва в потере воды и протекать постепенно. На дифференциальных кривых нагревания хлоритов, на которых видна постепенная потеря воды во время второго этапа, наблюдается перекрытие термических реакций или даже полное отсутствие второй эндотермической реакции.
Наиболее достоверные данные по обезвоживанию и дифференциальным термическим анализам хлоритов получены для хорошо окристаллизованных крупнозернистых разностей. В хлоритах глинистых минералов будут, вероятно, обнаружены отклонения. По аналогии с иллитами хлориты глинистых минералов должны давать те же термические реакции, что и хорошо раскристаллизованные хлориты, но, по-видимому, при более низких температурах. Меньший размер частиц хлоритов глинистых минералов и, возможно, неправильности в ориентировке слоев будут способствовать выделению некоторого количества гидроксильной воды бруситового слоя при сравнительно более низкой температуре. Хлориты-глинистых минералов также могу г иметь некоторое количество межслоевой воды, в результате чего возникает слабая низкотемпературная эндотермическая реакция, как и у многих иллитов.
Бриндли и Али исследовали изменения, наблюдающиеся у некоторых хлоритов (пеннин, клинохлор и шериданит) после нагревания их при постепенно повышающихся температурах. Согласно данным этих исследователей, в температурном интервале от 400 до 700° интенсивность (00l) отражений изменяется: отражение (001) становится более интенсивным, а (002) и (003) — более слабыми. Изменяются также константы решетки; вдоль c0 наблюдается слабое сжатие, а вдоль а0 и b0 — незначительное расширение. Изменения являются результатом постепенного нарушения бруситового слоя; слюдяной слой остается неизменным. Обезвоживание бруситового слоя соответствует первой эндотермической реакции на дифференциальных кривых нагревания. При 700° около 2/3 гидроксилов бруситового слоя удаляется. Синтезы Фурье для интенсивностей отражений серии (00l) показывают, что атомы магния сдвигаются с их первоначального положения в плоскости, находящейся посредине между слоями слюды, до положений, непосредственно прилегающих к поверхности ячейки слюды. Это изменение происходит перед обезвоживанием слюдяного слоя хлоритовой структуры. В некоторых хлоритах потеря воды слюдяной части хлоритовой структуры происходит внезапно, в то время как у других она протекает постепенно. В обоих случаях потеря воды сопровождается полным разрушением хлоритовой структуры, что, в свою очередь, немедленно вызывает кристаллизацию оливина. Эндотермическая реакция, часто наблюдаемая при 750—800°, связана с обезвоживанием слюдяного слоя и нарушением его структуры. Экзотермическая реакция при температуре 800—900° связывается с образованием оливина.
Бриндли и Али показали, что ориентировка вновь образовавшейся фазы оливина сходна с ориентировкой первоначального хлорита. Они детально рассмотрели возможные изменения в атомной решетке хлорита, сопровождающие образование оливина. Согласно Бриндли и Али, температура разрушения решетки и температура образования оливина различна у разных Хлоритов. При нагревании хлоритов, кроме оливина, образуются другие фазы; температуры образования дополнительных фаз также варьируют. Так, у пеннина оливин появляется около 800°, у клинохлора — при 850°, а у шериданита — при 950°. Данные этих исследователей показали, что пеннин при 950° дает оливин и шпинель, а при 1180° — оливин, шпинель и энстатит; клинохлор при 850° — оливин и шпинель; шериданит при 1100° — оливин, шпинель и энстатит. Бриндли и Али приводят дифференциальные кривые нагревания хлоритов. Однако они не смогли сопоставить в каждом частном случае термические реакции с развивающимися фазами, которые выявляются при рентгеновском анализе. Несоответствие между высокотемпературными фазами и реакциями на дифференциальных кривых нагревания хлоритов и некоторых других глинистых минералов могут быть объяснены следующим образом. В некоторых случаях новая фаза развивается медленно и (или) вызывает лишь незначительные структурные изменения, не сопровождающиеся интенсивным или внезапным изменением энергии. Следовательно, на дифференциальной кривой нагревания не появляется какая-либо термическая реакция. В другом случае реакция может начаться внезапно, резким образованием новой фазы. Последняя вызывает значительные структурные изменения и определенную термическую реакцию, но не дает на рентгенограмме отчетливых доказательств существования новой фазы. Для получения четких диффракционных эффектов от развивающейся новой фазы необходимо дальнейшее нагревание в течение длительного времени. По мнению автора, термическая реакция новой фазы нередко предшествует ее проявлению в виде рентгеновских отражений, а появление рентгеновских отражений, в свою очередь, предшествует ее выявлению при оптическом исследовании.
Относительно способности хлорита к разбуханию и сжатию при нагревании или изменению удельного веса при прокаливании мы еще не имеем достоверных данных. Нет также точных данных о температуре плавления и области остеклования этих минералов. По-видимому, особенности плавления и остеклования будут сходны с особенностями биотитового типа слюд.
Регидратация. Относительно возможной регидратации хлоритовых минералов экспериментальных данных не имеется. По аналогии со слюдами хлоритовые глинистые минералы должны медленно и, возможно, в незначительных количествах поглощать гидроксильную воду (по крайней мере, в части структуры, состоящей из слоев слюды) после нагревания их до температуры порядка 700°.