Силикаты. Часть 6

Механизм массообмена в кристаллических фазах при химическом взаимодействии окиси магния с кремнеземом сводится, по Вагнеру [232], к встречной диффузии ионов магния и кремния. Ввиду особой важности реакций образования силикатов магния в кристаллических смесях целесообразно упомянуть о процессах, протекающих при нагревании некоторых гидросиликатов.

Среди них благодаря исследованиям Гаральдсена [661] наиболее полно изучены реакции, возникающие при нагревании серпентина. Их можно свести в основном к следующей схеме:

Современное представление о ходе этого процесса схематически может быть изображено рис. 164. Особенности строения кристаллической решетки серпентина («листы» с внедренными гидроксильными группами) обусловливают постепенное удаление воды при повышении температуры и образование сложных промежуточных продуктов процесса (которые невозможно пока изолировать).

После удаления подавляющего количества воды серпентин оказывается разложившимся на окись магния и кремнезем. При дальнейшем нагревании смеси эти мелкодисперсные окислы, имеющие к тому же, вероятно, много дефектов кристаллического строения, очевидно, претерпевают изменения согласно описанным выше схемам с образованием кристобалита и форстерита в качестве первичных продуктов.

Именно они фигурируют в качестве кристаллических продуктов разложения серпентина. Метасиликат магния появляется лишь при высоких температурах одновременно с исчезновением кристобалита.

Будниковым, Хорошавиным и др. [945] детально исследованы процессы термического превращения серпентина в нижне-тагильском дуните (фазовый состав дунита: 78% серпентина, 17—20% оливина и 2—3% хром-шпинелидов, брусита и гидроокислов железа).

В области 620—650°С установлено существование дегидратированного рентгеноаморфного серпентина 3MgO-2SiO2, названного метасерпентином. При 650° С кристаллическая решетка метасерпентина начинает перестраиваться преимущественно в решетку форстерита, а затем клиноэнстатита. Заметное количество клиноэнстатита образуется при 1000—1300° С.

Эти процессы можно представить следующей схемой:

При дальнейшем повышении температуры происходит интенсивная рекристаллизация форстерита, сопровождающаяся изоморфным замещением части Mg2+ на Fe2+. Так, при 1700° С степень изоморфного замещения — 2 (Mg(0,9i1)Fe(0,09))O*SiO2.

Совершенно другие процессы происходят при термическом разложении талька 3MgO-4SiO2-Н20 [662, 663]. Кристаллическая решетка талька содержит элементы, которые легко могут быть разъединены в цепи тетраэдров [Si04]4-, составляющие основу строения решеток метасиликатов двухвалентных элементов. Поэтому тальк не распадается при нагревании на свободные окислы, но образует непосредственно метасиликат магния и свободный кремнезем. Эйтель [665] с помощью электронного микроскопа наблюдал образование метасиликата магния и аморфного кремнезема в качестве первичных продуктов термического разложения 3MgO-4SiO2-H20. Как и в случае разложения серпентина, при термическом разложении талька образуются сложные, не поддающиеся изолированию промежуточные продукты.

 

Другие части:

Силикаты. Часть 1

Силикаты. Часть 2

Силикаты. Часть 3

Силикаты. Часть 4

Силикаты. Часть 5

Силикаты. Часть 6

Силикаты. Часть 7

Силикаты. Часть 8

Силикаты. Часть 9

Силикаты. Часть 10

Силикаты. Часть 11

Силикаты. Часть 12

Силикаты. Часть 13

Силикаты. Часть 14

Силикаты. Часть 15

Силикаты. Часть 16

Силикаты. Часть 17

Силикаты. Часть 18

Силикаты. Часть 19

Силикаты. Часть 20

Силикаты. Часть 21

Силикаты. Часть 22

Силикаты. Часть 23

Силикаты. Часть 24

Силикаты. Часть 25

Силикаты. Часть 26

 

 

Содержание