Cтраница 2
При добавках хлористого натрия, соответствующих насыщению им дисперсионной среды ( 30 % к объему суспензии), в дисперсиях пыжевского монтмориллонита ( табл. 9) значительно повышается прочность коагуляционной структуры, о чем свидетельствуют значения пластической прочности и структурно-механических констант. Высокие значения условного модуля деформации указывают на значительную прочность контактов, а преобладание доли пластических деформаций характеризует преимущественное наличие контактов, осуществляемых по плоскостям частичек монтмориллонита, что объясняется уменьшением экранирующего действия гидратных оболочек, а также увеличением числа глинистых частиц в единице объема. Действительно, ион Na добавленного электролита оказывает очень сильное пептизирующее действие на микроагрегаты монтмориллонита вследствие ионообменного замещения, наличие которого подтверждается смещением первого ба-зального рефлекса от 14 9 - 10 - 8 до 12 9 - 10 - 8 см на дифрактограм-мах образца, отмытого от избытка электролита. При этом, поскольку связь между базальными поверхностями минерала мала, монокристалл расщепляется вплоть до отдельных элементарных пакетов. Действительно, на дифрактограмме образца монтмориллонита, отмытого от избытка хлористого натрия, проявляется некоторая размытость рефлекса 003, что подтверждает увеличение дисперсности минерала. Электронно-микроскопические снимки также указывают на увеличение дисперсности частиц. [16]
Такой характер структурообразования в суспензиях пыжевско-го монтмориллонита связан с большой дисперсностью частиц этого минерала и с весьма высоким несовершенством его кристаллической структуры. Особенности поверхности пыжевского монтмориллонита обусловлены неупорядоченностью и сдвигом слоев относительно осей, широким изоморфизмом в октаэдрических слоях. Для таких минералов активной поверхностью являются кислородные базисные сетки практически всех структурных слоев и внешние безопинакоидные грани с минимальным электроотрицательным зарядом. [17]
Предложенный механизм хорошо объясняет наибольшую тер-мосолеустойчивость дисперсий палыгорскита, показанную нами выше. Если ее наличие у пыжевского монтмориллонита и глухов-ского каолинита обусловлено прежде всего высоким несовершенством их кристаллической структуры, то у палыгорскита, кроме того, аналогичным фактором является своеобразие формы частиц этого минерала оригинальной кристаллической структуры. [18]
Автоклавная обработка исходной суспензии приводит к диспергированию глинистых части. Однако в присутствии электролитов автоклавированные суспензии пыжевского монтмориллонита характеризуются примерно той же картиной развития деформационного процесса ( за исключением образца, насыщенного хлористым натрием), низкой прочностью и устойчивостью пространственной структуры. [19]
Рентгенографически обнаружена ( табл. 6) типичная для монтмориллонита дифракционная картина. Сопоставление данных рент-геноструктурного анализа и электронной микроскопии пыжевского монтмориллонита свидетельствует о глубоком несовершенстве структуры, о неупорядоченности в сдвигах слоев, а также о высокой дисперсности кристаллов этого глинистого минерала. [20]
На рисунке представлены полученные В. М. Руденко и др. изотермы адсорбции-десорбции паров гексана на образцах монтмориллонита трех различных месторождений, модифицированных растворами основного хлорида алюминия с молярным отношением ОН / А. Наибольшей адсорбционной способностью обладает сорбент, полученный на основе пыжевского монтмориллонита, что объясняется проработкой гидроксокатионами алюминия практически всех его межслоевых промежутков. Из данных рентгеновского анализа следует, что обсуждаемый сорбент обладает стабильными щелевидными микропорами шириной 0 77 нм. Ширина его вторичных щелевидных пор, определенная по положению уступа на десорбционной ветви изотермы, составляет 1 65 нм. [21]
Таким образом, благодаря особенностям строения Пыжевского монтмориллонита - исключительно высокой дисперсности, несовершенству кристаллической структуры - его суспензия не теряет устойчивости при добавлении электролита до насыщения системы. В самом деле, небольшие колебания значений периода истинной релаксации, коэффициента устойчивости и других характеристик свидетельствуют об определенной устойчивости пыжевского монтмориллонита к коагулирующему действию хлористого натрия. [22]
Этот процесс усиливается наложением гидротермальных условий. Поэтому, поскольку обменная емкость у монтмориллонита наибольшая среди всех рассматриваемых минералов и электрический фактор устойчивости существеннее влияет на устойчивость его дисперсий, чем в случае каолинита и палыгорскита, дисперсии пыжевского монтмориллонита являются наименее термосолеустой-чивыми. [23]
В результате проведенного анализа структурно-механических характеристик суспензии глуховского каолинита также было установлено, что происходит образование прочной, еще более устойчивой, чем в случае монтмориллонита, коагуляционно-тиксотроп-ной структуры. Об этом свидетельствуют более высокие значения периода истинной релаксации, быстрой эластической деформации и коэффициента устойчивости. Хотя суммарная поверхность и емкость обмена пыжевского монтмориллонита в 4 - 5 раз превышают соответствующие показатели у глуховского каолинита, тем не менее большая часть эффективной поверхности монтмориллонита не участвует в образовании коагуляционной структуры. К ней относится поверхность базальных плоскостей между слоями кремнекис-лородных тетраэдров, где адсорбированы обменные катионы за счет изоморфных замещений в решетке. [24]
Исследование изменения критической концентрации структуро-образования в гидротермальных условиях представляет интерес как с теоретической, так и с практической точек зрения. Поэтому нами изучено влияние температуры автоклавной обработки на величину критической концентрации структурообра-зования на примере глинистых растворов из черкасских палыгорскита и монтмориллонита и пыжевского монтмориллонита. [25]
Еще лучше проявляется эта закономерность в случае такого каолинита, как глуховский. С одной стороны, жесткость структуры этого минерала препятствует его излишнему диспергированию, приводящему, как указывалось выше, к большому избытку свободной поверхностной энергии. С другой стороны, у глуховского каолинита степень несовершенства кристаллической структуры весьма высока. Поэтому процесс совершенствования кристаллической решетки у этого каолинита еще менее развит, а солеустой-чивость несколько больше, чем у пыжевского монтмориллонита. [26]