Кристаллохимическое исследование химически расщепленных слюд

• Автор: Мамина, Алия Халиуловна
• Шифр специальности: 04.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Общая характеристика работы

Глава 1. Представления о кристаллохимии слюд обзор литературы

1.1. Основные черты строения слюд

1.2. Изоморфизм слюд

1.2.1. Триоктаэдрические слюды

1.2.2. Диоктаэдричсские слюды

1.3. Политипия слюд

1.4. Структурная упорядоченность слюд

1.4.1. Слоевая упорядоченность

1.4.2. Катионная упорядоченность

Глава 2. Термическое и химическое расщепление слоистых
силикатов, как следствие их вспучивания обзор литературы
2.1. Вермикулит, монтмориллонит, каолинит и другие слоистые силикаты
2.2. Слюды
2.2.1. Термическое расщепление
2.2.2. Химическое расщепление
Глава 3. Методы диспергирования и исследования слюд
3.1. Методы диспергирования слюд
3.1.1. Химическое диспергирование флогопит, тетраферрифлогопиг, лепидолит, вермикулит
3.1.2. Термохимическое диспергирование мусковит
3.2. Методы исследования диспергированных слюд
3.2.1. Химический анализ
3.2.2. Оптические исследования
3.2.3. Рентгенография
3.2.4. Инфракрасная спектроскопия
3.2.5. Мессбауэровская спектроскопия Глава 4. Характеристика исходных слюд по данным химического
анализа и рентгенографии
4.1. Флогопиты
4.2. Слюды другого состава
4.2.1 .Тетраферрифлогопит
4.2.2. Мусковиты
4.2.3. Лепидолит
4.2.4. Вермикулиты
Глава 5. Закономерности химического диспергирования слюд
5.1. Вспучивание слюд без катализатора
5.1.1. Флогопиты
5.1.2. Слюды другого состава
тетраферрифлогопит, лепидолит, мусковиты, вермикулиты
5.2. Вспучивание слюд с катализатором флогопиты
5.3. Процессы, сопровождающие вспучивание слюд
5.3.1. Г азоотделение
5.3.2. Разложение перекиси водорода
Глава 6. Структурнохимический контроль диспергирования слюд
6.1. Изменение структурнохимических характеристик слюд в процессе их вспучивания
6.1.1. Химический состав
6.1.2. Политипия и структурная упорядоченность
6.1.3. Оптические характеристики
6.2. Факторы, влияющие на вспучиваемость слюд
6.2.1. Заселенность октаэдрических позиций дигриоктаэдричность
6.2.2. Содержание железа и фтора в триоктаэдрических слюдах
6.2.3. Слоевая разупорядоченность
6.3. Механизм химического диспергирования слюды
Заключение
Литература


По этому признаку выделяют триоктаэдрические и диоктаэдрические слюды соответственно. Структурные элементы двух типов соединяются друг с другом в трехэтажные слои, представляющие собой сочетание октаэдрической сетки с примыкающими к ней двумя сверху и снизу тетраэдрическими сетками. Эти слои принято обозначать отношением 21 . При этом вершины всех тетраэдров соединяются лишь с 23 вершин октаэдров, остальная 13 вершин октаэдров заселена группами ОНили Б. Между собой отдельные трехэтажные слои соединены межслоевыми катионами К, . Са2 и др. О Д. Рис. Схема строения грехэтажного слюдяного слоя л7 а в проекции на плоскость Ьс. При дефиците щелочных катионов межслоевые позиции могут заселяться молекулами Н2О рис. Заселение октаэдров может осуществляться по двум позициям М 1 в центре симметрии слоя на плоскости зеркального отражения, М2, М3 в 2х октаэдрических позициях, связанных отражением в этой плоскости. Выделяют трансоктаэдры М1, в которых группы ОНнаходятся в противоположных положениях на диагонали октаэдра, и цисоктаэдры М2 и М3, в которых труппы ОН находятся в смежных положениях на ребре октаэдра. В структурах слюд находятся 23 цисоктаэдров и 13 трансокгаэдров, причем в триоктаэдрических слюдах заселены все октаэдры, а в диокт аэдрических только цисоктаэдры . Заряд октаэдрической сетки обычно скомпенсирован. Избыточный же отрицательный заряд тетраэдрической сетки, возникающий при замещении i4 катионами меньшей валентности, например А, компенсируется положительным зарядом межслосвых катионов . С использованием методом рентгеноструктурного анализа, электронографии и нейтронографии к настоящему времени расшифровано свыше кристаллических структур природных и синтетических слюд , , , , , , , 7, 3. Это позволило выявить ряд существенных отклонений , , от идеализированной модели структуры слюды 1, 1, 3, 6. Для идеальных моноклинных слюд должно выполняться равенство x а3, где р угол моноклиниости. Как правило, в реальных структурах слюд оно не выполняется. Это связано с тем, что центры вакантных октаэдров и тетраэдрических петель смещены относительно друг друга на величину, отличающуюся от идеального значения а3. В диоктаэдричсских слюдах это смещение болсс значительно, чем в триоктаэдрических. У парагонитов, напротив, реальное значение угла р меньше теоретически рассчитанного идеального, а у триоктаэдрических слюд оно близко к рассчитанному. Сжатие октаэдров. Октаэдры в структурах слюд всегда сжаты в направлении 1, что является следствием сближения анионов О2 поделенных октаэдрических ребер, экранирующих взаимное отталкивание катионов, заселяющих октаэдричекис сетки 5. Сжатие октаэдров обычно оценивается углом р между телесной диагональю октаэдра и нормалью к поверхности октаэдрической сетки 5. Н правильном идеальном октаэдре угол р равен Деформация октаэдрической сетки. В диоктаэдрических слюдах объемы вакантных трансоктаэдров М1 по размеру больше объемов заселенных цисоктаэдров М2, М3. Вследствие того, что 13 октаэдров в диоктаэдрических слюдах не заселена, кислороды, образующие пустой октаэдр, не могут испытывать электростатического притяжения из центра этого октаэдра. Поэтому они имеют возможность сместиться из центра пустого октаэдра для экранирования электростатического отталкивания катионов занятых октаэдров. Такое смещение кислородов приводит к развороту верхних и нижних крышек октаэдров относительно друг друга. Величина разворота в ряде случаев достигает 5,5 5. В триоктаэдрических слюдах деформация октаэдрической сетки наблюдается при упорядоченном заселении октаэдров катионами разного размера. В этих слюдах трансоктаэдры М1, как правило, заселены более крупными катионами, чем цисоктаэдры М2, М3. При неупорядоченном заселении октаэдров или при их заселении катионами одного размера, деформация кислородной поверхности незначительна . Сжатие и вытягивание тетраэдров. Тетраэдры в структурах могут быть как вытянуты, так и сплющены вдоль направления 1 .