Синтез в гидротермальных условиях

Синтез в гидротермальных условиях [c.107]

Изучение пределов устойчивости амфиболов в гидротермальных условиях показало, что синтез соединений этого класса может быть осуществлен в области температур от 300 до 970 °С и давлений от 20 до 300 МПа. При синтезе волокнистых разностей амфиболов, как правило, использовались минерализаторы, которые ускоряли реакции превращения исходной смеси в амфибол и снижали температуру синтеза. Синтез волокнистых амфиболов осуществлялся как из чистых реактивов, так и с использованием в качестве исходных компонентов природных минералов, которые встречаются в ассоциации с амфиболом, являясь промежуточными или сопутствующими соединениями при образовании амфиболов или продуктами их разложения. [c.108]

Первые попытки получить цеолиты синтетическим путем были сделаны более 100 лет назад. Впервые синтез силикатов в гидротермальных условиях был осуществлен Шафотле в 1845 г. [c.5]

Цеолиты — гидратированные алюмосиликаты, образовавшиеся в гидротермальных условиях. Термин гидротермальный используется в широком смысле и включает кристаллизацию цеолитов из водных систем, содержаш,их необходимые химические компоненты. Впервые синтез силикатов в гидротермальных условиях был осуществлен Шафотле в 1845 г. Нагревая в автоклаве в воде гель кремнезема, он получил кварц. В 1862 г. был описан синтез левинита нагреванием водных растворов силиката калия и алюмината натрия в стеклянных трубках при 170 °С. В 1882 г. Шул-тен [1] опубликовал синтез анальцима . В последуюш,ие годы появились сообш,ения о синтезе еще нескольких цеолитов однако только в очень немногих работах приведены данные, необходимые для идентификации синтезированных соединений. [c.257]

Бесцветные спутанно-волокнистые массы или кристаллы в виде планок, удлиненных параллельно оси Ь, и волокон Пср= 1,535. ДТА (—) 700—750°С (дегидратация) ( + ) 750—SOO (кристаллизация продуктов дегидратации). Потеря массы (по статическому методу) в пределах температуры 40—500°С. Конечный продукт обжига при 800°С — волластонит и кристобалит. По некоторым данным теряет воду обычно при 200 С. Плотность 2,24 г/см . Растворяется в НС1 с выделением студенистого кремнезема. В природе встречается в виде белых волокнистых масс. В синтетическом виде не получен. Предполагается, что синтез можно осуществить в гидротермальных условиях только при сравнительно низких температурах (несколько выше, а возможно и ниже 100°С). [c.302]

Разработаны оптимальные методики синтеза, включающие ионный обмен на матричных соединениях урана с уже сформированной кристаллической структурой, реакции в твердой фазе, в процессе которых происходит формирование требуемого структурного мотива из простых солевых или оксидных соединений урана и других элементов при повышенных температурах, и реакции осаждения требуемых соединений из насыщенных водных растворов при повышенных температурах и давлениях в так называемых гидротермальных условиях. [c.116]

Из слоистых силикатов и алюмосиликатов наибольшее практическое значение имеют слюды. Природные слюды мусковит и флогопит наряду с легкостью расщепления на тонкие пластинки обладают весьма высокими электрическими и механическими свойствами. Интенсивное потребление природных слюд для нужд электротехники привело к заметному истощению их природных запасов. Попытки искусственного получения кристаллов этих слюд в гидротермальных условиях ограничились синтезом микроскопических кристаллов. [c.5]

Как уже отмечалось, в настоящее время в промышленно развитых странах крупные бездефектные кристаллы кварца для радиоэлектронной техники выращивают в гидротермальных условиях методом температурного перепада в стальных автоклавах, емкость которых может достигать нескольких тысяч литров. В качестве растворителей используют водные растворы гидроокисей и карбонатов щелочных металлов (преимущественно натрия и калия) с массовым содержанием от 3 до 15%. Разработан также способ выращивания кристаллического кварца во фторидных системах с использованием водных растворов фтористого аммония при концентрациях от 5 до 20 %. Синтез проводится в широком интервале давлений (50—2000-10 Па) и температур (250— 450 °С). Поскольку большинство из указанных растворителей являются химически агрессивными (особенно при повышенных параметрах), в ряде случаев возникает необходимость защиты внутренней полости автоклавов от коррозии с помощью специально сконструированных футеровок из материалов, устойчивых к воздействию среды. В результате коррозии стенок автоклава, а также растворения шихтового поликристаллического природного кварца в гидротермальный раствор поступают различные ионы, которые захватываются растущими кристаллами кварца. К другому источнику примесей можно отнести также минералообразующую среду, включения которой часто обнаруживаются в кварце. [c.175]

Исследования по синтезу хризотила проводились с целью решения теоретических вопросов и получения волокнистых материалов для практического использования. Многочисленные опыты показали, что хризотиловый асбест может быть синтезирован в гидротермальных условиях. [c.114]

При различных условиях синтеза гидротермального бемита ( у-АЮОН), так же как и в случае пористых стекол, можно получать сорбенты с весьма различными величинами удельной поверхности и эффективных диаметров пор [2]. Эти величины можно сознательно регулировать, если закономерно изменять те или иные условия гидротермального синтеза, исходные материалы или способ промывки. [c.82]

Синтез кристаллических силикатов. Баррер [94] описал в общих чертах факторы, управляющие ростом кристаллических силикатов. Теоретически при применении точного контроля состава и температуры может быть получен любой желаемый силикат, но практически образование метастабильных соединений часто вызывает серьезные осложнения. Если метастабиль-ные соединения и представляют желаемый продукт, то становится невозможным вырастить крупные кристаллы при более медленной кристаллизации. Так как вода и фториды — мощные минерализаторы или катализаторы при образовании кристаллических силикатов, поисковый эксперимент будет несомненно заменен изучением фазовых равновесий в присутствии указанных катализаторов при гидротермальных условиях. [c.206]

Хотя гидротермальная кристаллизация цеолитов в работах Баррера и его сотрудников исследовалась во многих алюмосиликатных системах, однако эти исследования не охватывают достаточно полно области составов систем, в пределах которых в гидротермальных условиях возможно образование цеолитов. Еще в большей степени это относится к работам других авторов, обзор которых был сделан ранее и в которых основное внимание уделялось определению границ температурных областей кристаллизации различных цеолитов в условиях высокотемпературного гидротермального синтеза. Если сопоставить данные разных авторов, относящиеся к температурным границам областей кристаллизации одних и тех же цеолитов в этих условиях, то далеко не всегда можно говорить о достаточно хорошем их согласии. Причиной этого является несопоставимость условий эксперимента в работах разных авторов неодинаковые исходные материалы, условия приготовления из них алюмосиликатных смесей, условия предварительной их обработки, разные давления во время опыта и не всегда сравнимые составы смесей. [c.59]

Химическое взаимодействие минерала с продуктами гидратации цемента, особенно в условиях повышенных температур, обусловливает накопление достаточного количества новообразований, укрепляющих затвердевший камневидный образец. Преимущественный синтез низкоосновных плохо окристаллизованных гидросиликатов с волокнистой структурой упрочняет камень, сохраняет его повышенную прочность в гидротермальных условиях. В работе [60] уточнены и количественно сопоставлены величины прочностей гидросиликатов различной основности, степени совершенства кристаллической структуры и морфологии. Установлено, что с уменьшением площади поперечного сечения и увеличением отношения д и-ны к диаметру кристалла прочность на растяжение низкоосновных гидросиликатов возрастает до 13 500 кПсм , а высокоосновных до 7 700 кПсм . Полученные нами результаты хорошо согласуются с этими данными. [c.149]

Жданов и Бунтарь [143, 144], Жданов, Самулевич и Егорова [145 ] исследовали кристаллизацию Na-цеолитов из щелочных силикаалюмогелей в широкой области изменения их состава в гидротермальных условиях при пониженных температурах (преимущественно при 90°). В условиях низкотемпературного гидротермального синтеза из щелочных силикаалюмогелей было получено семь Na-цеолитов Ж (цеолит с решеткой содалита), А, X, Y, Na-филлипсит, Na-шабазит и анальцим. Их составы и некоторые характеристики приведены в табл. 10. [c.61]

Исследуя кристаллизацию патрийалюмосиликатных гелей, Сондеров [39] обнаружил образование анальцима, морденита, а также соединения, напоминающего природный феррьерит,— цеолит группы морденита. Эллис [44] описал синтез морденита из обсидианового стекла в естественных гидротермальных условиях. Стекло погрун али в скважину (Вайракей, Новая Зеландия) на глубину 305 хг (230 °С, pH 5,7) и выдерживали 17 дней. [c.276]

Перидот—минерал группы оливина—представляет собой железомагниевый силикат с химической формулой ( Mg,Fe)2Si04, которому Железо и незначительная примесь никеля придают зеленый цвет. Искусственные кристаллы перидота получены не были, но очень Сходный материал, никелевый оливин, удалось синтезировать в гидротермальных условиях [2]. Скорости роста его, по-видимому, более высокие, чем при получении аквамарина, поэтому перидот — один из наиболее перспективных кандидатов для синтеза в конце 70-х годов. [c.137]

Топаз—один из хорошо известных драгоценных камней, наиболее популярная разновидность которого имеет золотисто-желтый цвет. Однако в природе встречаются разновидности и других цветов светло-и коричневато-желтый, голубой, светло-зеленый и даже ярко-розовый топазы. С химической точки зрения топаз представляет собой фторси-ликат алюминия, в котором некоторое количество фтора замещается гидроксил-ноном (ОН ), поэтому его формула — AlzfF,ОН)28104. Кристаллизуется топаз в ромбической сингонии. В Советском Союзе найдены самые крупные созданные природой кристаллы, но они не окрашены в наиболее ценимый желтый цвет. Синтез кристаллов топаза возможен только в гидротермальных условиях, так как гидроксильная группа при нагревании плавня удаляется. Действительно, синтетический топаз был получен с использованием гидротермального метода [8], но до настоящего времени он производился только для научных исследований, а не для торговли. Ясно, что топаз может быть синтезирован и в коммерческих масштабах, но опять же вероятность начала такого производства будет зависеть от редкости, а следовательно, и цены природных камней. Как и у аквамарина, у топаза имеется заменитель в виде превосходного синтетического корунда и темно-желтой разновидности кварца, получаемой нагреванием аметиста. Такие разновидности ошибочно и незаконно называют топаз или топазовый кварц . [c.138]

Монокристаллы жадеита размером 0,1—0,3 мм выращены также в гидротермальных условиях в области давлений 1,0— 1,5 ГПа и при температурах на нагревателе 400—700°С с использованием ампул из нержавеющей стали с медными крышками. В качестве растворителя применялся 10 %-ный раствор карбоната натрия в воде. Перекристаллизации подвергались порошок природного жадеита, стекла и гелевые смеси жадеитового состава. Идентификация синтезированных монокристаллов жадеита проведена рентгенометрическим методом. Полученные данные свидетельствуют о возможности синтеза монокристаллов жадеита в широком диапазоне р-Т условий. [c.248]

Синтез магнийсодержащего монтмориллонита (см. А. I, , 138 и ниже) осуществлен подобным же методом Штрезе и Гофманом . Если раствор хлорида магния и гидрата кремнекислоты взаимодействует с гидроокисями калия или кальция при температуре кипения, то образуются гидрогели силиката магния, которые в отличие от осажденных гидратов силиката алюминия дают отчетливые интерференции рентгеновских лучей, характерные для монтмориллонита с характерными двумерными поперечнорешетчатыми эффектами. Они обладают также типичным набуханием и способностью к обмену основаниями (см. А. П1, 278). При реакции с гидроокисью натрия продукт в гидротермальных условиях превращается в истинный монтмориллонит под дейст- [c.297]

Ионы алюминия и кремния в растворе затем вступают в реакцию с образованием кристаллических соединений — типичных силикатов выветривания при низких температурах . Там, где происходит эта ионная реакция, новые соединения могут образовывать псевдоморфозы внутрй или вокруг материнских кристаллов, но они могут также кристаллизоваться и самостоятельно. Наконец, ионы могут отделиться, например ионы кремния могут быть удалены, а остающиеся ионы алюминия образовать гидроокисные осадки, например латеритовые почвы. Разумеется, что ионные реакции, приводящие к таким кристаллизациям, протекают гораздо быстрее, чем коллоидные, даже при более высоких температурах, например при низкотемпературных гидротермальных условиях. Синтез каолинита и монтмориллонита, описанный Ноллем (см. С. I, 133), представляет собой превосходный пример этих различных скоростей реакции. [c.298]

Впервые приемлемые экспериментальные методы для гидротермального синтеза в условиях высокого давления водяного пара разработали французские минералоги в середине XIX в. К- Д. Хрущеи, Добре и [c.598]

Нортон выполнил ряд замечательных синтезов глиеистых минералов серицита, гнббсита, диаспора в т. п., подвергнув различные минералы из групп полевых шпатов и фельдшпатоидов воздействию в гидротермальных условиях под давлением смеси водяного пара и углекислоты при 200—400°С. При этом выделилось поле с особенно благоприятными условиями для гидротермальных реакций при температуре 300°С и давлении углекислоты 35 кг/сж. Природа новообразований зависит от характера катионов в исходном материале. В этих опытах альбит превратился в монтмориллонит и бейдел-лит , нефелин —в серицит и гидраргиллит , ортоклаз, и лейцит — в серицит, петалит и сподумен — в каолинит и диккит, анортит — в пирофиллит или в монтморил-, [c.606]

Синтез ВК-цеолитов протекает в гидротермальных условиях при 120— 150 °С в течение 2—6. сут. Состав исходного алюмокремнегеля регулируется мольными отношениями ЙОа/АТаОд, НО /ЗЮа, R4N+/(R4N -l-Na+) (параметры, от которых зависит pH среды) и НаО/НО" (параметр, задаюп] ий концентрацию сухого вещества). Оптимальная температура процесса определяется видом и составом исходного сырья, фазовой чистотой цеолита. Продолжительность кристаллизации зависит от температуры, pH среды, мольного отношения [c.7]

Интересно проследить под микроскопом изменение характера новообразований, морфологию кристаллических фаз по мере твердения шлакосиликатного камня при различных параметрах гидротермальных условий синтеза. Исследовали образцы шлакосиликата состава молотый гранулированный шлак — подуторамодуль-ный щелочной силикат, содержащий КадО в количестве 5% от веса шлака и воду (водошлаковое отношение 0.23), подвергнутые обработке паром при 100° С в течение 8 час., при 385° С и 200 ат в течение 3 час. и образец нормального твердения (во влажных условиях) в возрасте 3 года. По свежему сколу этих образцов были [c.84]

Тщательное изучение полей кристаллизации четырехкомпонентной ще-лочноалюмосиликатной системы позволило им разработать метод синтеза шабазитов в гидротермальных условиях. В составе шабазита величина [c.13]

При жестких условиях синтеза моногидрат окиси хрома получается в хорошо окристаллизованном виде. В настоящее время известны две кристаллические структуры моногидрата окиси хрома а- и у-формы. По некоторым данным [2] существует и третья структура — орторомбическая. Из этих структур наиболее устойчива а-форма, у-форма является промежуточной и получается при синтезе моногидрата в мягких условиях орторомбическая, в отличие от у- и а-формы, получается лишь из двуокиси хрома СгОг в гидротермальных условиях эта структура также окрашена в зеленый цвет. Константы кристаллической решетки а-формы а = 4,787 А, а = 36,3° 2 = 1 для у-формы а=4,861 А, 6=4,292 А, с=2,960 А. [c.441]

Растворяющая способность водных растворов солей при высоких температурах, а следовательно, и при высоких давлениях, т. е. в гидротермальных условиях, представляет большой интерес для геологии, геохимии в связи с изучением процессов минералообра-зования и рудообразования в природных условиях, а также и для техники в связи с применением водных растворов солей в качестве сред для гидротермального синтеза ряда технически важных искусственных монокристаллов различных минералов и для гидротермальной перекристаллизации. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология