X射线衍射和红外光谱法分析高岭石结晶度*
2014-03-18许乃岑沈加林骆宏玉
华东地质 2014年2期
许乃岑,沈加林,骆宏玉
(南京地质矿产研究所,国土资源部华东矿产资源监督检测中心,南京 210016)
矿物的结晶度是其物化性能的重要指标,可反映矿物的表面吸附性、催化、离子交换等性能的强弱,可以划分成岩作用阶段和变质作用程度,获得地质演变、岩化过程等重要信息[1,2]。
高岭石属于两层型铝硅酸盐,晶体化学式为2Al2(Si2O5)(OH)8。Si-O 四面体中四个氧原子位于四个顶点,一个硅原子位于四面体的中心。硅氧四面体群的三个顶点氧原子分别与相邻的三个硅氧四面体连接,组成二维延伸的平面层;第四个顶点氧原子仅与四面体中的硅原子连接,处于硅氧四面体的同一侧和水铝氧八面体层的铝连接,为四面体和八面体所共有[2,3]。高岭石具有良好的烧结性、耐火性、物化稳定性,良好的覆盖和遮盖性能,是陶瓷、橡胶、塑料、化工、冶金、油漆等工业的主要原料,大量用于陶瓷的制坯及釉料,橡胶、塑料、油漆等的填充剂,化工工业的催化剂,冶金工业的耐火材料等。结构单元层的堆垛和晶体结构的变化对高岭石的物理化学性质有直接的影响。
分析矿物结晶度常用的方法有X 射线衍射(XRD)法、红外光谱(IR)法等多种方法。高岭石的X 射线衍射研究内容多集中在高岭石的有序度、多型、结构缺陷等问题上,对高岭石的精细结构方面研究有待于进一步完善。红外光谱法也可用来分析一些矿物结晶度,其相对于X 射线衍射法主要的优势在于利用红外光谱可以有效地分析矿物中的羟基振动,在分析高岭石的羟基和八面体空位等问题上有独到之处。……
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