Thermal behaviour of stevensite at temperatures up to 800°C.

Περίληψη

Ο στιβενσίτης είναι μαγνησιούχος τριοκταεδρικός σμεκτίτης με φορτίο κρυσταλλικής δομής που προέρχεται από κενές οκταεδρικές θέσεις. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η θερμική συμπεριφορά ενός καθαρού στιβενσίτη (χωρίς φύλλα τάλκη) από το Μαρόκο, γνωστού ως Ghassoulite ή Rhassoulite. Το αργιλικό κλάσμα του υλικού αποχωρίστηκε με καθίζηση, θερμάνθηκε σε θερμοκρασίες 250-600°C και εξετάστηκε με περιθλασιμετρία ακτίνων Χ (XRD) και φασματοσκοπία υπερύθρου (FTIR). Επίδραση της θέρμανσης στη δομή του στιβενσίτη ξεκινά στους 400°C και ολοκληρώνεται στους 500°C. Λαμβάνει χώρα μη αντιστρεπτή συρρίκνωση των φύλλων στα ~10Å, τα οποία δε διογκώνονται μετά από έκθεση σε αιθυλαινογλυκόλη. Αντίθετα έκθεση σε χαμηλότερες θερμοκρασίες δεν επηρεάζει τη συμπεριφορά των στιβενσιτικών φύλλων, τα οποία διογκώνονται πλήρως σε περιβάλλον ατμών αιθυλαινογλυκόλης. Τα φάσματα FTIR δείχνουν τη δημιουργία φύλλων τάλκη (κερολίτη) όταν οι θερμοκρασίες υπερβαίνουν τους 400°C. Με τις παρούσες πειραματικές συνθήκες η μετάβαση σε φύλλα τάλκη δεν έλαβε χώρα μέσω μικτής δομής στιβενσίτη/τάλκη. Έκθεση σε υψηλότερες θερμοκρασίες δε μεταβάλλει την πορεία του μετασχηματισμού μέχρι τους 800 °C, όπου λαμβάνει χώρα αφυδροξυλίωση, η οποία συνδέεται με δημιουργία ενστατίτη. Η παρούσα μελέτη δείχνει σαφώς, ότι ο στιβενσίτης παρουσιάζει διαφορετική συμπεριφορά από τους υπόλοιπους διοκταεδρικούς και τριοκταεδρικούς σμεκτίτες, αφού μετατρέπεται σε άλλο φυλλοπυριτικό ορυκτό πριν την αφυδροξυλίωση.