硅线石莫来石化定量分析的理论探讨
发布日期： 2018-03-09 09:14:14 阅读量（704） 作者：硅线石与蓝晶石、红柱石一样，在高温下不可逆转变为莫来石，其反应式如下:
3(Al2O3 • SiO2)→3Al2O3 • 2SiO2 + SiO2
硅线石 莫来石
蓝晶石
红柱石
研究高温下硅线石的莫来石化，并给出定量，对开发应用硅线石很有意义。
然而硅线石与莫来石的晶体结构十分相似，这使研究的难度增大。
关于硅线石与莫来石晶体结构已在第五章阐述。其主要特点是莫来石由四个硅线石晶胞组成，而每一个硅线石晶胞中有一个Si4+被Al3 +所置换，即莫来石在成分上比硅线石更富铝而贫硅，但晶体结构颇为相似，都为链状基型的铝硅酸盐。
由于结构的相似性，两种矿物在光学性质上、X射线衍射图谱上相似，用X 射线定量方法区分难度很大。使用红外吸收光谱分析方法，可以区别硅线石与莫来石两种矿物，但只是定性测定，不能快捷精确定量。作者潘宝明等经过对大量 X射线衍射图的分析研究发现：用硅线石和莫来石的(220)峰作为特征峰，可以识别二者的混合物并进行定量分析(详见附录中潘宝明等论文)。
供研究的两种样品的化学成分见表1。
表1硅线石精矿与莫来石的化学成分 (w/%)
硅线石和莫来石的(220)峰具有中等衍射强度，它们的面网间距d值具有相对较大的区别：莫来石dM(220)=0.2694nm，硅线石dS(220)=0.2675nm，在利用较长波长光源，适当放慢扫描速度(如用5°/min)，放大图谱后，两者的(220)峰可以很好地分开，并可作为定量分析的特征峰，两者的峰形也比较稳定和对称，见图1。
图1扫描速度为5°/min，Fe靶条件，图像放大后，莫来石的(220)峰和硅线石的(220)峰可以很好地分开求得下式:
式中IM，IS——实际衍射强度;
I°M，I°S——纯物相特征峰衍射强度;
WM，ws——组分的质量分数。
在图1所述实验条件下，实验测得莫来石I°M=23870(脉冲数);硅线石I°S= 14560(脉冲数)，故上式可写成如下形式：
以上式子就解决了莫来石和硅线石的定量问题。
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