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
         » » Влияние иммерсионной среды на оптические свойства глинистых минералов

Влияние иммерсионной среды на оптические свойства глинистых минералов

16.10.2017

Ларсен и Уэрри в 1917 г. нашли, что показатели преломления глинистого материала из Бидейла, Колорадо, который, как теперь известно, состоит из монтмориллонитового минерала, постепенно увеличиваются, по мере того как материал погружается в иммерсионную смесь, состоящую из коричного и гвоздичного масла. Вероятно, это было первое указание в литературе на изменение оптических свойств глинистых минералов в зависимости от среды, в которую они погружены. Корренс и Мемель отметили, что показатели преломления монтмориллонита и галлуазита (разновидность с 4Н2О) в различных иммерсионных жидкостях различны. Вообще показатели преломления минерала увеличиваются за период времени около 2 час., но, как теперь также известно, для достижения равновесия необходим более длительный срок (возможно, несколько дней). В случае монтмориллонита изменения оптических свойств происходят как у воздушно-сухих образцов, так и у материала, высушенного при 105°. Корренс и Мемель полагали, что это происходит вследствие проникновения молекул органических веществ между силикатными слоями минерала; по их мнению, подобный эффект не должен наблюдаться, если молекулы органических веществ слишком крупны для того, чтобы проникнуть в эти пространства.

Ван Барен исследовал влияние различных органических жидкостей на показатели преломления каолинита, галлуазита (разновидность с 2Н2О) и монтмориллонита (табл. 35). Он не нашел изменений показателей преломления каолинита или галлуазита (разновидность с 2Н2О), но зато обнаружил в некоторых иммерсионных жидкостях значительные увеличения показателей преломления монтмориллонита. Вероятно, при иных условиях — и, возможно, в других жидкостях — галлуазитовый материал с количеством H2O несколько большим, чем 2Н2О, должен был бы также проявлять некоторые колебания в оптических свойствах. Ван Барен пришел к выводу, что органические молекулы с радикалами NН2 вызывают значительные изменения оптических свойств; время, необходимое для того, чтобы жидкость оказала максимальное влияние, возрастает с возрастанием размера органической молекулы.
Далее Ван Барен отмечает, что если монтмориллонит погружен в жидкость, у которой показатель преломления выше самого высокого показателя преломления монтмориллонита, то иногда показатель преломления последнего становится более высоким, чем у жидкости. Следовательно, показатели преломления минерала не только могут возрасти до значений, наблюдающихся у жидкости, но и стать более высокими, чем у жидкости.
Например, монтмориллонит со средним показателем преломления 1,50 при погружении в бензиламин (n = 1,546) приобретал показатель преломления, превышающий показатель преломления бензиламина.
Вендель недавно детально изучил характер иммерсионных жидкостей, вызывающих колебания показателей преломления глинистых минералов. Согласно полученным им результатам, иммерсионная жидкость, применяемая для точного измерения оптических констант глинистых минералов, должна обладать следующими свойствами.
1. По отношению к глинистому минералу иммерсионная жидкость должна быть химически нейтральной.
2. Жидкость не должна растворяться в воде, и вода не должна растворяться в жидкости; в противном случае может произойти изменение степени гидратации и связанное с этим изменение оптических констант.
3. Иммерсионная жидкость не должна вступать в какие-либо реакции обмена с глиной.
4. Диссоциация любых адсорбированных в глине ионов в жидкости происходить не должна.
5. Жидкость должна быть неполярной.
6. Показатель преломления жидкости должен быть близким к показателю преломления минерала.
7. Если употребляется смесь, то компоненты смеси должны быть полностью смесимы и должны иметь почти одинаковые точки кипения.
8. Жидкость должна быть хорошо изученным соединением.
Монтмориллонит, галлуазит и, вероятно, вермикулит обладают свойством адсорбировать некоторые органические молекулы на поверхности своих базальных плоскостей. Типы поглощенных органических молекул также влияют на оптические свойства минералов. Колебания оптических свойств, несомненно, в значительной степени зависят от этой адсорбции.
Оптические свойства указанных минералов должны также изменяться в некоторых иммерсионных жидкостях в результате воздействия жидкости на межслоевую воду.
Иллит, каолинит и хлоритовые минералы при использовании различных иммерсионных жидкостей не дают изменения показателей преломления, так как они обладают очень низкой адсорбционной способностью относительно органических молекул и у них отсутствует межслоевая вода. Аттапульгит-сепиолитовые минералы также не должны реагировать на воздействие иммерсионных жидкостей, за исключением редких случаев, когда органическая молекула имеет соответствующие размеры и облик для проникновения в каналы структуры.
Рассмотренные выше свойства глинистых минералов требуют, чтобы используемые иммерсионные жидкости были тщательно подобраны. Следует также заметить, что при публикации оптических данных необходимо указывать и ту жидкость, в которой производилось определение используемой иммерсионной жидкости. По-видимому, влияние иммерсионных жидкостей на некоторые глинистые минералы и отсутствие такого влияния на другие минералы может служить одним из полезных диагностических признаков при идентификации глинистых минералов.