Монтмориллонитовая группа

Cтраница 4

Минералогический состав дерново-подзолистых почв разнообразен и зависит главным образом от механического состава и свойств почвообразующих пород. В крупных фракциях механических элементов встречаются кварц, полевые шпаты, слюды и другие первичные минералы. Горбунову, в илистой ( меньше 0 001 мм) фракции почв, образовавшихся на моренных и покровных суглинках, наиболее характерными высокодисперсными минералами являются гидрослюды, вермикулит, минералы монтмориллонитовой группы, несиликатные аморфные полуторные окислы. Иногда присутствует небольшая примесь каолинита, кварца, редко гетита, гиббсита. При этом высокодисперсных глинистых минералов и полуторных окислов обычно меньше в подзолистом горизонте и больше в иллювиальном. В почвах, сформировавшихся на массивно-кристаллических или хорошо дренируемых осадочных породах, преобладают гидрослюды, вермикулит, каолинит, минералы монтмориллонитовой группы, хлориты. Из сопутствующих минералов встречаются аморфные полутораокиси, кварц. [46]

Основы технологии изготовления сложной конфигурации стержней для эффективного охлаждения изложены в гл. Следует отметить, что в первоначальной стадии за основу изготовления керамических стержней был принят метод твердофазного спекания огнеупорных материалов ( на основе электрокорунда и глинозема), широко применяемый при изготовлении фаянсо-фарфоровых изделий. Например, в Республике Башкортостан фарфоровые заводы Туймазинский и Уфимский, а также Бугульминский в Республике Татарстан работают на высокоглинозсмистых силикатах ( А Оз, SiOz) дистен-силиманитовых групп и моносиликатах ( 2RO - Si02, а также силикатах монтмориллонитовой группы ( CaMg) А Оз - ( 4 - 5 Si02) f H2O, привозимых с Украины. Фосфоровые свечи двигателей внутреннего сгорания из высокоглиноземистых огнеупоров ( 45 % АЬОз) обладают высокой термостойкостью, оптимальной прочностью и удовлетворительно работают при температурах более 2000 С. [47]

Глины очень плотные полутвердые, в зоне активного выветривания до глубины 4 - 7 м иногда тугопластич-ные, с многочисленными включениями ожелезненных и марганцовистых конкреций. Текстура глин горизонтально-слоистая, структура сланцеватая. В минералогическом составе глинистой фракции преобладает монтмориллонит с примесью гидрослюды и бейделлита. Формирование минералов монтмориллонитовой группы объясняется существованием в эту эпоху лесостепных ландшафтов с широколиственными породами деревьев при теплом, относительно засушливом климате. Высокая дисперсность глин и монтмориллонитовый состав отражаются на пластичности. [48]

При рН выше 6 и особенно 7 может происходить диссоциация этих ионов водорода и замещение их другими катионами, то есть отрицательный заряд и обменная способность глинистых минералов в этом случае обусловлены не только изоморфными замещениями, но частично также кислородными ионами по краям тетраэдров. Следовательно, обменное поглощение катионов глинистыми минералами зависит от реакции среды: при нейтральной и щелочной реакции оно выше, чем при кислой. Особенно заметно увеличивается способность к поглощению оснований при переходе от кислой к нейтральной и щелочной реакциям за счет связывания их кислородными ионами по краям тетраэдров у минералов типа каолинита. У минералов же монтмориллонитовой группы обменное поглощение обусловливается в основном изоморфными замещениями в тетраэдрических и октаэдрических слоях кристаллической решетки. [49]

Кроме перечисленных групп минералов в глинах содержатся в различных количествах оксиды железа ( например Fe2O3), щелочных металлов ( Na2O, K2O), щелочноземельных металлов ( CaO, MgO), присутствие которых во многом определяет свойства глин. Оксиды металлов связаны с глинистыми минералами различно. Часть их может входить в состав глинистых минералов, замещая оксиды алюминия, их другая часть связана с глинистым веществом слабее и представляет собой обменные основания. Это отношение колеблется для минералов монтмориллонитовой группы от 4 до 7, каолинитовой - от 2 до 3, гидрослюдистой - от 3 до 4, палы-горскитовой - от 2.1 до 2.5. Атомы кремния и алюминия, входящие в кристаллическую решетку глинистых минералов, могут быть замещены другими атомами, причем не обязательно с одинаковой валентностью. Ион водорода адсорбируется очень сильно, поэтому рН оказывает значительное влияние на катионобменные реакции. В этом случаи частицы глины для компенсации ненасыщенной валентности адсорбируют из водных растворов катионы, т.е. происходит обмен катионов. Последняя выражается количеством миллиграмм-эквивалентов обменных катионов, содержащихся в 100 г сухой глины. Емкость катионного обмена некоторых глинистых минералов по Р.Е. Гриму колеблется в следующих пределах ( мг. [50]

Схема, иллюстрирующая появление свободных отрицательных зарядов в решетке монтмориллонита в результате замещения кремния алюминием и алюминия магнием ( по Чу-хрову. [51]

Так как межпакетные промежутки у монтмориллонита больше, чем у каолинита, и связь между пакетами менее прочна, компенсирующие отрицательный заряд пакета катионы располагаются не только на внешней поверхности микрокристаллических частиц, но и в межпакетных промежутках. При взаимодействии с растворами солей компенсирующие катионы, расположенные в межпакетных промежутках микрокристаллов монтмориллонита, способны обмениваться на катионы солей, так как при набухании раствор проникает в межпакетные промежутки кристаллической решетки. Следовательно, у минералов этой группы в обмене участвуют не только катионы, находящиеся на поверхности микрокристаллов, но и расположенные внутри кристаллической решетки, в межпакетных промежутках. Этим объясняется значительно более высокая поглотительная способность минералов монтмориллонитовой группы. [52]

Поскольку обмен катионов у каолинита совершается только на внешней поверхности микрокристаллов, то обменное поглощение увеличивается по мере уменьшения размера частиц: чем они мельче, тем больше их поверхность. У минералов монтмориллонитовой группы обмен катионов происходит не только на поверхности, но и внутри микрокристаллических частиц, в межпакетных промежутках. Поэтому у них способность к обменному поглощению с уменьшением размера частиц возрастает слабее. Реакции обмена катионов у минералов каолинитовой группы идут быстрее, но поглотительная способность их, даже при высокой степени дисперсности, значительно меньше, чем у минералов монтмориллонитовой группы. [53]

Схема строения кристаллической решетки монтмориллонита. [54]

Водно-физические свойства минералов данной группы малоблагоприятны. Во влажном состоянии сильно набухают, в сухом уплотняются и растрескиваются, обладают значительной липкостью, слабоводопроницаемы, образуют корку. В сочетании с гуминовыми кислотами минералы образуют водопрочные агрегаты. Поэтому на фоне высокого содержания гумуса в почвах, богатых минералами монтмориллонитовой группы, водно-физические свойства значительно улучшаются. [55]

Страницы: 1 2 3 4