Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

Предыдущий опыт показал, что чем больше в силикатном слое серпентина участков, состоящих большей частью из расположенных рядом ортосиликатных единиц, тем более зауженной формы эндотермический эффект регистрируется на кривой ДТА в области 600-750 °C, поскольку он является наложением выше описанных эндотермических процессов с экзотермическим процессом образования основной части низкотемпературного форстерита. При расчленении силикатного слоя такого строения регенерируется значительное количество ортосиликатных анионов, которые сразу же инициируют образование наноразмерных кристалликов низкотемпературного форстерита, которые легко подвергаются кратковременному кислотному воздействию. Появление наноразмерных кристаллов форстерита наряду с одновременным разрушением кристаллической структуры минерала указывает на то, что силикатные слои кристаллической решетки такого типа серпентина были сформированы большей частью за счет поликонденсации ортокремниевых кислот, которые, в свою очередь, возникли в серпентинизирующем растворе путем гидратации ортосиликатных анионов, перешедших в раствор из первичных пород. Именно по этой причине расщепление силикатных слоев на определенных участках протекает с воспроизводством большого числа ортосиликатных анионов, которые сразу же локально вовлекаются в процесс образования нанокристаллов форстерита. Следует отметить, что в этом случае экзотермический эффект выше 800 °C, являющийся результатом образования хорошо сформированного кристаллического высокотемпературного форстерита, который не поддается кратковременному кислотному воздействию, обычно не отличается высокой интенсивнистью, поскольку он главным образом формируется за счет миграции малой доли ортосиликатных единиц, остающихся свободными, несвязанными, после разрушения силикатных слоев и формирования низкотемпературного форстерита. Более пологая форма эндотермического эффекта с минимумом при температуре 630 °C и стремительный, высокой интенсивности экзотермический пик, наблюдаемый на кривой DTA исследуемого образца (рис. 1), указывает на то, что процесс разрушения силикатного слоя этого хризотила не протекает с образованием низкотемпературного форстерита и, следовательно, высокая интенсивность экзотермического пика, вызванного образованием высокотемпературного форстерита, обусловлена большим числом ортосиликатных анионов, освобожденных после деструкции кристаллической структуры минерала и не вовлеченных ни в какие другие процессы. Отсутствие рефлексов отражения, характерных для форстерита, на дифрактограммах образцов, обожженных до 725 °C (рис. 2 ), также подтверждают тот факт, что в данном хризотиле низкотемпературный форстерит не формируется. Итак, термическое поведение, какое демонстрирует российский образец хризотила с Халиловского месторождения, свойственно для серпентинов, чьи силикатные слои отличаются более равномерным распределением орто- и метасиликатных единиц. Во время термообработки такого серпентина процесс разрушения силикатного слоя минерала не сопровождается образованием низкотемпературного форстерита, что доказывает более пологая формаменее интенсивного эндотермического эффекта, а форстерит главным образом начинает формироваться при более высоких температурах за счет миграции большого количества ортосиликатных единиц, что проявляется в виде ярко выраженного интенсивного экзотермического пика на кривых ДТА. Исходя из вышеприведенных исследований можно заключить, что, анализируя ход кривой ДТА того или иного серпентина, можно предугадать структурные особенности, характерные для силикатных слоев серпентинового минерала. Исследование выполнено при финансовой поддержке Государственного комитета по науке МОН РА в рамках научного проекта № 16YR-1D025. Литература 1. Deer W., Howie R., Zussman J. Rock-forming minerals // Sheet Silicates. Vol. 3. London: Longman, 1962. 270 p. 2. Study of mechanical impact on the crystal lattice of serpentines / N. H. Zulumyan et al. // Geochem. Int. 2011. Vol. 49, no. 9. P. 937-941. 3. Structural features of the silicate networks of serpentines / N. H. Zulumyan et al. // Theor. Found. Chem. Eng. 2013. Vol. 47, no. 2. P. 185-190. 4. The mechanism of decomposition of serpentines from peridotites on heating / N. Zulumyan et al. // J. Therm. Anal. Calorim. 2014. Vol. 115, no. 2. P. 1003-1012. 5. Zulumyan N. O., Isaakyan A. R., Oganesyan Z. G. A new promising method for processing of serpentinites // Russ. J. Appl. Chem. 2007. Vol. 80, no. 6 . P. 1020-1022. 6 . Пат. 2407704 Рос. Федерация, МПК С 01 В 33/12, С 09 С 1/24, 1/30, C 01 F 5/30, C 22 B 3/10 (2006.01). Способ комплексной обработки серпентинитов / Зулумян Н. О., Исаакян А. Р., Овсепян Т. А., Казанчян А. М., Терзян А. М. № 2008113333/05; заявл. 09.04.2008; опубл. 27.12.2010, Бюл. № 36. Сведения об авторах Кременецкая Ирина Петровна кандидат технических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия kremen@ chemy.kolasc.net.ru 855