Перевод названия: Evaluation of bound water forms in clays
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2018
Идентификатор DOI: 10.25296/1993-5056-2018-13-4-5-52-61
Ключевые слова: связанная вода, глина, тепловой эффект, потеря массы воды, монтмориллонит, каолинит, термограммы, bound water, clay, thermal effect, water mass loss, montmorillonite, kaolinite, thermogramm
Аннотация: Глины в ходе литогенеза изменяют состав, структуру и свойства, в том числе и физико-химические. Результатом проведенного термического анализа явились термограммы, на которых установлены четыре пика потери массы связанной воды. Эти пики в авторской интерпретации представлены как различные виды связанной воды в глинах. Полученные эксПоказать полностьюпериментальные данные, с позиции размера структурных элементов, позволили выделить следующие типы воды: рыхлосвязанная и прочносвязанная вода поверхности коллоидов, вода поверхности кристаллитов (минералов) и кристаллической решетки минералов. Выявлено, что при нагревании монтмориллонитовой и каолиновой глин в диапазоне температур до 900оС наблюдаются эндоэффекты, вызванные выделением Н2О и ОН-, источником которых является адсорбционная вода и вода кристаллической решетки минералов. Для монтмориллонита в высокотемпературном диапазоне были отмечены эндоэффекты, обусловленные выделением СО и СО2, что связано с наличием в его составе кальцита. Энергетическая активность поверхностей частиц монтмориллонитовой и каолиновой глин распределяется в следующей последовательности: поверхности кристаллита поверхности коллоида поверхности прочносвязанной воды коллоида, что не противоречит физической природе формирования глинистой частицы. Выявлено, что в монтмориллонитовой глине наибольшей прочностью связей между молекулами обладает вода поверхности кристаллитов, меньшей - прочносвязанная вода коллоида и наименьшей - рыхлосвязанная вода коллоида. В каолиновой глине наибольшей прочностью связей между молекулами обладает вода поверхности кристаллитов, меньшей - рыхлосвязанная вода коллоида и наименьшей - прочносвязанная вода коллоида. В каолиновой и монтмориллонитовой глинах температура эффекта и теплота дегидратации исследованных форм связанной воды разнонаправлено определяют изменение потери массы связанной воды. Результаты исследований позволили количественно оценить различные формы воды в глинистых минералах. Clays during lithogenesis change the composition, structure and properties, including physicochemical. The result of the thermal analysis was thermograms, on which four peaks of loss of bound water mass were established. These peaks in the author's interpretation are presented as different types of bound water in clays. The obtained experimental data, from the position of the size of the structural elements, allowed to distinguish the following types of water: loosely bound and strongly bound water of the surface of colloids, water surface of crystallites (minerals) and the crystal lattice of minerals. It has been revealed that when the montmorillonite and kaolinite clays are heated, endo-effects are observed in the temperature range up to 900°C caused by the release of H2O and OH-, the source of which is adsorption water and crystal lattice water of minerals. For montmorillonite in the high-temperature range, endo-effects due to the release of CO and CO2 were also noted, which is due to the presence of calcite in its composition. The energy activity of the surfaces of the particles of montmorillonite and kaolinite clays is distributed in the following sequence: the crystallite surface of the surface of the colloid of the surface of the strongly bound water of the colloid, which does not contradict the physical nature of the formation of the clay particle. It has been revealed that in montmorillonite clay, the water of the surface of crystallites has the greatest strength of bonds between molecules, the smaller is the strongly bound water of the colloid and the least is loosely bound water of the colloid. In kaolinite clay, the greatest strength of the bonds between molecules is the water of the surface of crystallites, the smaller is the loosely bound water of the colloid and the least strongly bound water of the colloid. In kaolinite and montmorillonite clays, the temperature of the effect and the heat of dehydration of the studied forms of bound water determine the change in the loss of bound water mass in different directions. The results of the studies allowed to quantify various forms of water in clay minerals.
Журнал: Инженерная геология
Выпуск журнала: Т. 13, № 4-5
Номера страниц: 52-61
ISSN журнала: 19935056
Место издания: Москва
Издатель: Общество с ограниченной ответственностью Геомаркетинг