În natură, se cunoaște (Naumko, Kalyuzhniy 1981), topaz se formează în strânsă asociere cu litiu, mica conținând fluor, lepidolite în special camera de metal rar și pegmatite, precum și în greisens și vene hidrotermale. Aceasta indică caracterul general al condițiilor de cristalizare a acestor minerale și, în special, rolul activ în procesul de formare a lor de fluor. Prin urmare, în cadrul lucrării prezentate s-au efectuat studii experimentale privind sinteza și caracteristicile cristalochimice ale lepidolitului.
Scopul și sarcinile principale ale cercetării.
Scopul cercetării a fost de a elucida caracteristicile condițiilor fizico-chimice ale cristalizării și topaz lepidolite, și pe această bază pentru a dezvolta o metodă sigură și reproductibilă creștere monocristalelor pe un topaz de semințe. Pentru a atinge acest obiectiv, a fost necesară rezolvarea următoarelor sarcini:
1. Investigați particularitățile transportului în comun de alumină și silice în soluții hidrotermale de diferite compoziții în intervalul de temperatură de 500-750 ° C și o presiune de 30-40 până la 180 MPa.
2. Pentru a testa metodele de cristalizare a topazului în condiții de cădere directă și inversă a temperaturii și pentru a selecta compoziția optimă și condițiile de creștere termobară a cristalelor sale unice pentru amorsare.
3. Să studieze morfologia, caracteristicile cristal-chimice și proprietățile de bază ale topazului sintetic, inclusiv cele cultivate în prezența apei grele.
4. Determinarea condițiilor de sinteză a lepidolitului și a caracteristicilor sale cristalochimice și a proprietăților de bază.
Noutatea științifică a lucrării.
1. Datele experimentale au demonstrat în mod clar că silice și alumină în diferența de temperatură directă simultană posedă o mobilitate ridicată numai la dizolvarea cuarț, corindon și topaz (și probabil alte aluminosilicați) în soluții apoase de fluoruri acide.
2. Pentru prima dată, a fost dezvoltată o metodă reproductibilă de creștere a singurelor cristale de topaz pentru însămânțare, inclusiv cele care conțin crom. Greutatea cristalelor crescute atinge 20 g.
3. S-a constatat că caracteristicile structurale și morfologice și principalele proprietăți ale topazului natural și natural, inclusiv tipurile de pete de radiație, sunt practic indistinguizabile.
4. Se arată că în timpul creșterii topaz și cuarț concomitentă în soluții care conțin apă grea în cristalele observate variații largi și grupe OH- OD-, în funcție de raportul în soluțiile inițiale și apa grea convențională, urmată de înlocuirea grupărilor OH Grupuri OD. schimbul de difuzie între hidrogen și deuteriu în structura topaz și cuarț, la temperaturi de pana la 780 ° C și presiuni de până la 180 MPa se observă.
5. Sa stabilit experimental că cristalizarea lepidolite la temperaturi de 600-650 ° C și o presiune de 100 MPa poate fi efectuată în soluții hidrotermale pe o gamă largă de aciditate-alcalinitate (pH 2-11). În funcție de pH-ul soluțiilor și raporturile lor în fluorură de litiu poate fi format paragenesises lepidolite cu diverse minerale. Apariție lepidolite topaz cuarț parageneză favorizează soluții acide cu conținut de fluor, cu un raport de Li / F -1. adică o fereastră apare pentru utilizarea radiației IR în dispozitivele tehnice corespunzătoare.
4. Datele experimentale privind condițiile de sinteză lepidolite pot fi folosite pentru a studia condițiile de formare a rare pegmatite litiu metalic, sunt sursa de producere a unui număr de oligoelemente (Ta, Nb, W, Sn, etc.) și care sunt materii prime pentru fabricarea sticlei și a ceramicii numeroși compuși chimici pe bază de litiu.
1. silice și alumină în diferența de temperatură directă simultană posedă o mobilitate ridicată numai la dizolvarea cuarț, corindon și topaz (și probabil alte aluminosilicați) în soluții apoase de fluoruri acide. Alumina în astfel de soluții, indiferent de densitatea acestora, este întotdeauna transferată din zona mai puțin fierbinte (de sus) într-o zonă mai caldă (inferior), iar direcția transferului de siliciu în soluții de aceeași compoziție și în mod unic determinată de densitatea acestora. Soluția a fost transferată la componente atât joasă densitate identică și dirijată din zona de temperatură ridicată, cel puțin într-o zonă de temperatură ridicată, în timp ce creșterea densitatea soluției (# 961;> 0,33-0,37 g / cm3 la temperaturi de 650-780 ° C), direcția de transport silice Ea suferă o inversare în timp ce transferul de alumină rămâne neschimbat. Motivul pentru dizolvare și creșterea cristalelor de cuarț și topaz spațial combinate simultan și separat spațial este o diferență sau un caractere de potrivire ale TCR-ului soluțiilor lor fluoruri acide.
2. Favorabile pentru cultivarea monocristalelor Topaz soluții de fluorură acidă sunt produse prin hidroliza fluorurii de aluminiu în gama de temperatură 500-750 ° C și o presiune de 30-180 MPa și prezența obligatorie a cuarțului. atunci când crescut topaz din numeroase opțiuni și plasarea de încărcare a semințelor în astfel de soluții, se pare creșterea optimă într-o zonă cu o temperatură relativ mai ridicată, adică, atunci când introduc semințele în fundul autoclavei, iar taxa - .. pe partea de sus.
3. Caracteristicile cristal-chimice și proprietățile de bază ale topazului sintetic și natural sunt practic aceleași. În cristalele de topaz și în cristale de cuarț însoțitoare crescute în prezența apei grele, se observă o deplasare în benzile de absorbție în intervalul 3300-3750 cm-1. conectat cu grupări OH, pe benzi în intervalul 2500-2700 cm -1. datorită prezenței grupurilor OD.
4. Cristalizarea lepidolite poate fi efectuată în soluții hidrotermale la temperaturi de 600-650 ° C și o presiune de 100 MPa într-o gamă largă de aciditate-alcalinitate (pH 2-11). În funcție de pH-ul soluțiilor și de raportul dintre litiu și fluor în ele, se formează paragenesii de lepidolit cu diverse minerale. Lepidolite parageneză topaz cuarț apare în soluții acide cu fluorurată raportul Li / F de 60 Co, VNIISIMS, Alexandrov), precum și la energie ridicată accelerator linear de electroni (energie de 12 mV) (Institutul de Chimie Fizică, Moscova) și reactor nuclear (doza totală de radiații de ordinul 17 Mrad) (Institutul IV Kurchatov, Moscova).
Structura și volumul muncii.
Lucrarea, cu un volum total de 115 pagini, include o introducere, 5 capitole, Concluzie, o listă de literatură citată din 79 de titluri și conține 21 de tabele și 39 de ilustrații.
Trimiteți-le prietenilor: