Кристалл - палыгорскит
Cтраница 1
Кристаллы палыгорскита состоят из двойных цепочек ( лент) кремниевокислородных тетраэдров. Обе ленты соединяются между собой катионами: магнием, алюминием или железом. [1]
Электронно-микроскопическим анализом глин четвертого слоя обнаружены волокнистые кристаллы палыгорскита и хлопьевидные чешуйки монтмориллонита. Для кристаллов палыгорскита характерна большая дисперсность, чем для кристаллов глин третьего слоя, размеры которых приблизительно в 2 раза больше. Рентгенограммы также содержат рефлексы, свойственные этим глинистым минералам. [2]
На электронномикроскопическом снимке ( см. рис. 7) отчетливо видны удлиненные планковидные кристаллы палыгорскита длиной 0 2 - 0 3 мк, шириной 0 02 - 0 03 мк и толщиной 0 005 - 0 01 мк. [3]
Особенно велико развитие соединений включения в смесях солеустойчивых минералов с монтмориллонитом, межпакетные пространства которого вследствие значительного несовершенства структуры легко доступны для внедрения кристаллов палыгорскита и гидрослюды. [4]
Продолжающееся разрушение минералов, непрерывное нарастание сил молекулярного взаимодействия, недостаток монтмориллонита и избыток палыгор-скита приводят к образованию агрегатов второго типа с преобладанием палыгорскита, для которых характерно параллельное расположение кристаллов палыгорскита и сравнительно малое количество частичек монтмориллонита. Образование агрегатов первого и второго типов происходит в дальнейшем одновременно, хотя начало образования первых относится к третьей, а вторых - к шестой минуте. Постепенное накапливание агрегатов с весьма прочной коагуляционной структурой на седьмой минуте приводит к резкому качественному скачку: отдельные агрегаты значительно увеличиваются и соединяются в общую пространственную структуру с совершенно новыми, значительно более высокими структурно-механическими характеристиками. [5]
Обработка суспензий ультразвуком в течение 7 мин приводит к резкому увеличению размеров палыгорскит-монтмориллонитовых агрегатов обоих типов ( до 0 2 - 0 35 мк) и к завершению образования новой пространственной структуры, обладающей определенной ориентацией агрегатов и почти совершенно лишенной отдельных свободных кристаллов палыгорскита и частичек монтмориллонита. Эта новая структура весьма значительно отличается от первичной структуры палыгорскит-монтмориллонитовой глины. [6]
 |
Диаграмма развития деформаций в водных дисперсиях каолинит - палыгорскит.| Диаграмма развития деформаций в водных дисперсиях каолинит-гидрослюда. [7] |
Таким образом, при взаимодействии совершенного каолинита и палыгорскита слоисто-ленточной структуры с высокими гидрофильными свойствами и эффективной удельной поверхностью образуются коагуляционные структуры с пониженными структурно-механическими характеристиками, прочностью и устойчивостью вследствие того, что крупные пластинки каолинита и значительно меньшие по размерам кристаллы палыгорскита не могут образовывать в своем сочетании большого количества прочных контактов. Механические характеристики этих структур изменяются в незначительных пределах. Она развивает максимальные значения быстрых эластических деформаций и обладает наибольшей устойчивостью. [8]
Разделение и разрушение минералов и все возрастающее несовершенство их поверхности создают возможность образования новых более прочно связанных, способных противостоять действию ультразвука агрегатов, в построении которых участвуют предельно разрушенные ( для данной частоты и амплитуды колебаний) частички пакетов монтмориллонита и кристаллов палыгорскита в соотношениях, отвечающих образованию наибольшего количества контактов, и особенно контактов включения. Возможно, эти соотношения определяются величинами эффективных поверхностей, участвующих в образовании агрегатов минералов. Большое количество свободных кристаллов палыгорскита указывает на то, что в построении агрегатов первого типа участвует значительно меньшее количество палыгорскита, чем в построении агрегатов первичной структуры. [9]
Электронно-микроскопическим анализом глин четвертого слоя обнаружены волокнистые кристаллы палыгорскита и хлопьевидные чешуйки монтмориллонита. Для кристаллов палыгорскита характерна большая дисперсность, чем для кристаллов глин третьего слоя, размеры которых приблизительно в 2 раза больше. Рентгенограммы также содержат рефлексы, свойственные этим глинистым минералам. [10]
Разрыв связей при диспергации кристаллов происходит вдоль плоской сетки, проходящей через кислородные мостики, связывающие основания тетраэдров смежных лент. Ненасыщенный заряд разорванной связи компенсируется протоном, переводя О в ОН. Ребра кристаллов палыгорскита не насыщены однородными ОН-группами, не имеющими явно выраженного отрицательного заряда, как у кислородной поверхности слоя типа 2: 1 или 1: 1, но подобно ОН-сетке каолинитового слоя эти группы склонны активно образовывать водородные связи с любой частицей, несущей отрицательную поверхность. Значительная часть поверхности связана с кислородными основаниями тетраэдров одномерных лент в цео-литоподобных каналах. Эта поверхность, как и для структур типа 2: 1, имеет повышенный отрицательный заряд в связи с не-стехиометрическими замещениями катионов в тетраэдрах и октаэдрах. Поэтому здесь расположены наиболее активные центры для обменных катионов. При этом необходимо учитывать, что ограниченные размеры каналов в поперечнике позволяют им быть активными в отношении небольших молекул. [11]
Разделение и разрушение минералов и все возрастающее несовершенство их поверхности создают возможность образования новых более прочно связанных, способных противостоять действию ультразвука агрегатов, в построении которых участвуют предельно разрушенные ( для данной частоты и амплитуды колебаний) частички пакетов монтмориллонита и кристаллов палыгорскита в соотношениях, отвечающих образованию наибольшего количества контактов, и особенно контактов включения. Возможно, эти соотношения определяются величинами эффективных поверхностей, участвующих в образовании агрегатов минералов. Большое количество свободных кристаллов палыгорскита указывает на то, что в построении агрегатов первого типа участвует значительно меньшее количество палыгорскита, чем в построении агрегатов первичной структуры. [12]
Рентгенограммы образцов глины, озвученных в течение 1 5 - 7 мин, указывают, что структура кристаллов никаких изменений не претерпевает. На электронномикроскопических снимках ( см. рис. 91) видны весьма значительные изменения величины частиц глинистых минералов и их пространственных соотношений. Исследуемая глина с соотношением минералов - 1: 1 содержит кристаллы палыгорскита длиной 0 12 - 0 3 мк, шириной 0 01 - 0 02 мк, толщиной 0 003 - 0 005 мк и пакеты монтмориллонита 0 02 - 0 15 мк. Соотношения указанных минералов во всех агрегатах сохраняются, очертания агрегатов четкие; отдельных кристаллов палыгорскита и монтмориллонита почти нет. Появляются отдельные кристаллы палыгорскита. После трехминутного озвучивания суспензии наблюдается дальнейшее изменение ее дисперсной фазы. В поле зрения много свободных, значительно меньших по размерам кристаллов палыгорскита, наблюдаются размытые пятна монтмориллонита и образование новых агрегатов палыгорскит-монтмориллонита, соотношение минералов в которых, судя по количеству палыгорскита, иное, чем в агрегатах первичной структуры. [13]
Результаты обработки ультразвуком исследованных глин аналогичны: образуется новая коагуляционная структура, устойчивая по отношению к ультразвуковому воздействию. Однако действие ультразвука на процесс образования структур и свойства образованных структур различно для различных глин. В суспензии палыгорскит-монтмориллонитовой глины в первый период ( 1 5 мин) происходит разрушение первичных агрегатов и перераспределение водных оболочек. Это сопровождается увеличением эластических деформаций и значительным уменьшением величин структурно-механических констант и условного модуля деформации. Почти одновременно начинается диспергирование пакетов монтмориллонита, которое приводит их на седьмой минуте к предельному разрушению и освобождает для образования коагуля-ционной структуры около 60 - 80 % суммарной энергии связи, ранее не участвовавшей в образовании коагуляционной структуры. Одновременно, преимущественно вдоль каналов по оси с, происходит диспергирование кристаллов палыгорскита, которое образует большое число нарушений кристаллической решетки и высвобождает дополнительные резервы энергии для образования коагуляционной структуры. [14]
Рентгенограммы образцов глины, озвученных в течение 1 5 - 7 мин, указывают, что структура кристаллов никаких изменений не претерпевает. На электронномикроскопических снимках ( см. рис. 91) видны весьма значительные изменения величины частиц глинистых минералов и их пространственных соотношений. Исследуемая глина с соотношением минералов - 1: 1 содержит кристаллы палыгорскита длиной 0 12 - 0 3 мк, шириной 0 01 - 0 02 мк, толщиной 0 003 - 0 005 мк и пакеты монтмориллонита 0 02 - 0 15 мк. Соотношения указанных минералов во всех агрегатах сохраняются, очертания агрегатов четкие; отдельных кристаллов палыгорскита и монтмориллонита почти нет. Появляются отдельные кристаллы палыгорскита. После трехминутного озвучивания суспензии наблюдается дальнейшее изменение ее дисперсной фазы. В поле зрения много свободных, значительно меньших по размерам кристаллов палыгорскита, наблюдаются размытые пятна монтмориллонита и образование новых агрегатов палыгорскит-монтмориллонита, соотношение минералов в которых, судя по количеству палыгорскита, иное, чем в агрегатах первичной структуры. [15]
Страницы: 1