Материал: 1983

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

А

И

Рис. 16.

 

 

Схема дериватографа: 1 – электропечь; 2 – тигель для эталона;

 

б

 

3 – тигель для пробы; 4

– горячийДспай термопары; 5 – фарфоровая

трубка-держатель термопары и тигеля; 6 – оптическая щель;

7

и

 

 

– стрелка весов; 8 – осветители; 9 – постоянный магнит;

10 – электрокатушка; 11 – зеркальные гальванометры; 12 – барабан самоп сца; 13 – шаблоны для оптического Свпечатыван я шкал; 14 – аналитические весы

Кривая ДТА на дериватограмме служит целям качественного фазового анализа, а кривые ДТГ и ТГ позволят подсчитывать количество того или иного соединения в сложном по составу материале. Совместный анализ нескольких кривых значительно увеличивает разрешающую способность метода.

5.3. Качественный фазовый анализ

Качественный фазовый анализ веществ основан на том, что температурные границы превращения веществ остаются практически неизменными, независимо от того, находится ли исследуемое соединение в чистом виде или в смеси с другими солями или минералами. Это при условии, что вещества, находящиеся в смеси, при нагревании не реагируют друг с другом. Следовательно, при нагревании смеси

26

минералов, температурные эффекты превращения которых не совпадают, эти соединения можно идентифицировать. Если минерал имеет несколько термических эффектов, то совпадение некоторых из них с эффектами других соединений может не помешать правильному качественному анализу.

 

 

 

 

И

 

 

 

Д

 

 

А

 

 

б

 

 

и

 

 

 

С

 

 

 

 

Рис. 17. Деривитограмма боксита

Расшифровка термограмм. По нулевым точкам проводят ось абсцисс. В точке начала записи температурной кривой проводят перпендикуляр к оси абсцисс и получают ось ординат. На оси абсцисс откладывают время в минутах. На ось ординат копируют температурную линейку. Для установления температуры того или иного эффекта на дифференциальной кривой накладывают на термограмму

27

простую линейку так, чтобы она была параллельна оси ординат, а край ее проходил через требуемую точку кривой, и проводят вертикальную линию. Место пересечения этой линии с кривой простой температурной записи является той точкой, по которой определяют температуру.

Проведя через указанную точку линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с ординатой, находят искомую температуру. Проводят также нулевую линию, параллельную оси абсцисс. Температуры начала, максимума и конца термоэффектов проставляют непосредственно на фотобумаге.

Пример такого оформления термограммы показан на рис. 18, а. При использовании температурной линейки нет необходимости градуировать ординату и абсциссу, тогда на термограмме проставляют только температуры термоэффектов (рис. 18, б).

 

 

 

 

И

 

а

 

 

 

 

 

б

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

А

 

Рис. 18.

С

 

Разл чные в дыбправильного оформления термограмм каолинита

На обратнойистороне термограммы должны быть записаны дата

опыта, название испытуемого вещества, его навеска, температура, скорость вращения барабана и вид эталона.

Термограмма должна анализироваться в том виде, как она записана прибором, поскольку отклонения кривой от нулевой линии имеют свою физико-химическую причину и являются дополнительной информацией при расшифровке. Расшифровка термограммы неизвестного вещества производится с помощью уже известных данных по температурам превращений других материалов. Термические эффекты ряда материалов, применяемых специалистами по вяжущим веществам, приведены в табл. 2, 3, 4.

Если имеющиеся справочные данные не позволяют надежно установить природу термоэффекта, то для идентификации его привлекают другие методы анализа – рентгеноскопию, электронную микроскопию, спектроскопию и т.п. [15].

28

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

Термические эффекты некоторых минералов

 

 

 

 

 

 

Минерал

 

Формула

Температура

 

Природа

 

минерала

эффекта, °С

 

 

эффекта

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

3

 

 

4

Кальцит

 

CaCO3

 

(–) 860-920

 

Диссоциация (44% CO2)

Арагонит

 

CaCO3

 

(–) 390-420

 

Полиморфное превращение

 

 

 

 

 

 

в кальцит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(–) 860-920

 

Диссоциация (44% CO2)

Магнезит

 

MgCO3

 

(–) 540-710

 

Диссоциация (52,2% CO2)

Гидрокарбонат

MgCO3·3H2O

(–) 170-210

 

Дегидратация (потеря 2H2O)

магния

 

 

 

(–) 400-450

 

Дегидратация (потеря 1H2O)

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

(–) 500-530

 

Диссоциация MgCO3

 

 

 

 

(+) 530-600

 

Кристаллизация аморфной

 

 

 

 

 

 

MgO

 

 

 

 

 

 

 

Доломит

 

CaMg(CO3)2

(–) 730-790

 

Распад доломита на CaCO3

 

 

 

 

А

 

и MgCO3

и диссоциация

 

 

 

 

 

 

MgCO3 (23,9% CO2)

 

 

 

б

(–) 730Д

 

 

Анкерит

 

(Mg, Fe)CO3·

Диссоциация MgCO3

 

 

·CaCO3

 

(–) 810-830

 

Диссоциация FeCO3 и обра-

 

 

и

 

 

зование Fe2O3·CaCO3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(–) 900-930

 

Диссоциация CaCO3

 

С

 

 

 

Диссоциация (38% CO3)

Сидерит

 

FeCO3

 

(–) 350-585

 

 

 

 

 

(+) 600

 

Окисление FeO до Fe2O3

 

 

 

 

(+) 830

 

 

 

Стронцианит

SrCO3

 

(–) 930-1200

Диссоциация SrCO3

Витерит

 

BaCO3

 

(–) 835

 

Полиморфизм BaCO3

 

 

 

 

(–) 970-980

 

 

 

 

 

 

 

(–) 1200

 

Диссоциация BaCO3

Родохрозит

 

MnCO3

 

(–) 100-350

 

Потеря адсорбционной воды

 

 

 

 

(–) 425-600

 

Диссоциация MnCO3 (38,4%

 

 

 

 

 

 

CO2)

 

 

 

 

 

(+) 730-800

 

Окисление MnO

 

 

 

 

(–) 950

 

Восстановление до Mn3O4

 

 

 

 

(–) 1175

 

Инверсионное превращение

 

 

 

 

 

 

Mn3O4

из тетрагональной

 

 

 

 

 

 

формы в кубическую

Смитсонит

 

ZnCO3

 

(–) 425-550

 

Диссоциация ZnCO3

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

3

 

 

 

4

Брусит

Mg(OH)2

 

 

(–) 405-450

 

 

Дегидратация (31% H2O)

Гидроокись

Ca(OH)2

 

 

 

(–) 530-580

 

 

Дегидратация

кальция (порт-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лантид)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Железный маг-

(Mg, Fe)CO2

 

 

(–) 500-590

 

 

Диссоциация

незит

 

 

 

 

(+) 755

 

 

Окисление FeO до Fe2O3

Гидромагнезит

3MgCO3·

 

 

(–) 275-375

 

 

Дегидратация Mg(OH)2

 

·Mg(OH)2·3H2O

(–) 510

 

 

Превращение аморфной MgO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в кристаллический периклаз

 

 

 

 

 

(–) 485-610

 

 

Диссоциация MgCO3

Диаспор

β-AlO(OH)

 

 

(–) 505-580

 

 

Дегидратация

Бёмит

α-AlO(OH)

 

 

(–) 460-580

 

 

Дегидратация

 

α-Al(OH)3

 

 

 

 

 

И

 

Гиббсит

 

 

(–)

250-300

 

Образование белита

 

 

 

 

 

(–) 320-330

 

 

Превращение α→æAl2O3

 

 

 

 

 

(+) 950

 

 

Полиморфное превращение

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

Байерит

β-Al2O3·3H2O

 

 

(–) 250-300

 

 

Дегидратация

Гидроаргиллит

 

 

 

 

(–)

310-315

 

егидратация

 

 

 

 

 

А

 

 

Разложение бемита

 

 

 

 

 

(–)

500-550

 

 

 

 

 

 

(+) 800

 

 

Переход γ-Al2O3 → θ-Al2O3

Гётит

FeO(OH)

 

 

(–) 300-380

 

 

Дегидратация (10 % H2O)

Лимонит

 

б

(–) 120-140

 

 

Потеря

гигроскопической

β-Fe2O3·H2O

 

 

 

 

 

или β-FeO(OH)

 

 

 

 

воды

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(–)

250

 

 

Дегидратация

С

 

 

 

(–)

300

 

 

 

 

 

 

 

(+) 450

 

 

Переход γ-Fe2O3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α-Fe2O3

 

Лепидокрокит γ-Fe2O3·H2O

 

 

(–) 304-380

 

 

Дегидратация

 

или γ-FeO(OH)

(+) 450-500

 

 

Переход γ-Fe2O3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α-Fe2O3

 

Гелеобразные Fe2O3·nH2O

 

 

(–) 250-300

 

 

Дегидратация

окислы железа

 

 

 

 

(+) 350-400

 

 

Окисление

 

Вюстит

FeO

 

 

 

(+) 295-300

 

 

Окисление FeO до Fe2O3

Гематит

α-Fe2O3

 

 

 

Не имеет эффектов

 

Маггемит

γ-Fe2O3

 

 

 

(+) 450-500

 

 

Переход γ-Fe2O3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α-Fe2O3

 

Магнетит

Fe3O4

 

 

 

(+) 275-400

 

 

Переход Fe3O4 → γ-Fe2O3

 

 

 

 

 

(+) 590-1000

Переход γ-Fe2O3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α-Fe2O3

 

Гидрогематит

Fe2O3-aq

 

 

(–)

120-140

 

 

Дегидратация

 

 

 

 

 

(–)

340

 

 

 

 

30

Источник: https://studfile.net/preview/16408040/