Daha çox

14.5: Sintetik Forsterit - Geosciences

14.5: Sintetik Forsterit - Geosciences


Forsterit təbiətdə meydana gəlsə də, qiymətli daşlara kəsilmək uyğun deyil. 1999 -cu ildən etibarən Rusiyada Czochralski çəkmə texnikası ilə böyük ölçülü sintetik forsteritlər yaradılmışdır.
Tanzanitin yaxınlığında olan fiziki və optik xüsusiyyətlərə görə bu sintetik əsasən tanzaniti təqlid etmək üçün istifadə olunur.

Kimyəvi birləşmə

Mg2SiO4, maqnezium silikat.
Forsterit, peridotun (olivin) aid olduğu izomorf qrupun son üzvlərindən biridir (fayalit-forsterit seriyası).

Diaqnostika

Sintetik forsteritin tanzanitdən ayrılmasının ən asan və ən vacib üsullarından biri, sintetik forsteritin yüksək qırıqlığı səbəbiylə "arxa faset kənarlarının ikiqat artması" (ikiqat refraksiya) müşahidə etməkdir. Bu xüsusiyyət bir lup istifadə edərək müxtəlif istiqamətlərdə araşdırıldıqda asanlıqla görünür.
Tanzanit, 0,008 ilə 0,013 arasında bir cüt qırılma ilə belə güclü ikiqat təsir göstərməyəcək.

Hanneman Tanzanite Filtri

Süni forsteritin tanzanitdən ayrılmasının başqa bir sürətli üsulu, Hanneman Tanzanite Filterinin köməyidir. Bu, Hanneman Aquamarine filtrini London dikroskopu ilə birləşdirən bir filtrdir.
Sintetik forsterit filtr hissəsindən yaşıl rəngdə, tanzanit isə çəhrayı-narıncı rəng göstərəcək.

Refraktometr

Sintetik forsteritin qırılma indeksləri tanzanitdən daha aşağıdır.
1.634-1.670 (tanzanit: 1.685-1.707).
Forsteritin iki qırıqlığı tanzanitdən daha yüksəkdir: forsterit üçün 0.033 - 0.038, tanzanit üçün 0.008 - 0.013.

Saf forsteritin optik xarakteri müsbət optik işarəsi olan iki eksenlidir (tanzanitlə eynidir). Bəzən forsteritin biaxial olması oxunur -ancaq olivin 100-85% forsteritdən (0-15% fayalit) ibarət olarsa, biaxialdır.
Praktikada sintetik forsterit müsbət optik işarəsi ilə iki eksenli olacaq.

Floresan

Sintetik forsterit SW-UV altında zəif yaşılımtıl-sarı və LW-UV altında təbaşir-narıncı-sarı rəng göstərəcək. Tanzanit hər ikisinə də təsirsizdir.

Yeniləyin

Təbii rəngsiz forsterit, 2008 -ci ilin əvvəlindən etibarən Birma (Myanma) Mogok şəhərində tapılmışdır. Əvvəlcə Bangitokdakı GIT və GIA Laboratoriyasında müayinə olunan humite qrupunun üzvü olduğu düşünülmüş, daşların forsterit olduğunu təsdiqləmişdir.

İstinadlar

  • Daxili Gemoloq: Tanzanitin müəyyənedici xüsusiyyətləri nələrdir və təqliddən necə fərqlənir? (2004) - GIA
  • Taşlar Onların Mənbələri, Təsvirləri və Tanınması 4 -cü nəşr (1990) - Robert Webster (6 -cı nəşr)
  • Optik Mineralogiyaya Giriş 3 -cü nəşr (2003), Prof.Dr. Nesse
  • Sintetik forsterit istehsalçılarının məlumatları - Morion Company tərəfindən təmin edilmişdir

Sintetik və təbii tremolit, forsterit, enstatit, diopsid və maye ilə tarazlıqda

Tremolit forsterit, diopsid və ortorombik enstatit arasındakı aşağıdakı tarazlıq, başlanğıc materiallarında sintetik tremolit və ya təbii amfiboldan istifadə edilməklə tədqiq edilmişdir: Ca2Mg5Si8O22(OH)2+Mq2SiO4 = 2 CaMgSi2O6+5 MqSiO3+H2O Reaktivlərin stabilliyində əhəmiyyətli artım sintetik deyil, təbii tremolitlə müşahidə edildi. Məsələn, demək olar ki, saf H.2O ilə H2 bir kilobarda nikel-bunsenit ilə tamponlanmış mayenin miqdarı (10 8 paskal), sintetik amfibol ilə birləşmənin parçalanması 708 ± 20 ° C-də baş verir. Təbii amfibol ilə birləşmənin dağılması, Ca2.16Mg4.94Fe0.03Si7.92 Al0.01O22(OH)2F0.03 841 ± 47 ° C -də baş verir. Dəyişmə əyrisinin dəyişməsi təcrübələrdə digər bütün amillər ümumi olduğu üçün amfibolların xüsusiyyətlərinin dəyişməsinə bağlıdır. Reaksiyalar, metan tamponu və NB, OH (XG, COH) tamponu ilə təyin olunan hidrogen qaçılmazlığı ilə də araşdırılmışdır. Eksperimental məlumatların xətti proqramlaşdırma ilə təhlili göstərir ki, 160.92 joule/dərəcə olan kalorimetrik olaraq təyin olunmuş entropiya istifadə edildikdə reaksiyanın entalpiyası sıx şəkildə məhdudlaşdırılır. Nəticədə meydana gələn reaksiya entalpiyası, təbii amfibol ilə 113.96 ± 1.82 kilojoul və sintetik tremolit ilə 104.83 ± 0.12 kilojouldur. Təbii amfibolun ideal tremolit formulundan kənara çıxması, sintetik amfiboldakı daha çox qüsur və dislokasiya sabitliyin dəyişməsinə səbəb ola bilər.

Bu, abunə məzmununun, müəssisəniz vasitəsi ilə girişin bir ön görünüşüdür.


Başlıq: Kortəbii nüvəli forsterit, enstatit və diopsid hostlarında sintetik H sub 2 O-CO sub 2 maye daxilolmaları: Metod və tətbiqlər

Bu məqalədə birincil sintetik H istehsalı üçün eksperimental texnika təsvir edilmişdirO-CO və H.O-CO-Frasterit, ortopiroksen və klinopiroksen hostlarında NaCl maye daxilolmaları, tremolitin uyğunsuz həll edilməsi zamanı öz -özünə nüvəli olur. Ev sahibi istehsal edən reaksiyalar Ca, Mg və SiO komplekslərini və nəqlini əhatə edir inklüzyonların yerləşdirildiyi artan məhsul mərhələlərinə. Bu texnika, buna görə də, artan ev sahibi mərhələsində birincil daxilolmalar olaraq sıxışan mayelərin tərkibinə kompleks bir ev sahibi istehsal edən reaksiyanın təsirlərini öyrənmək imkanı verir. Birincil maye daxilolmalarının tutulması üçün bir model təqdim etməklə yanaşı, reaksiyalar, təbiətdə, maye daxiletmə kompozisiyalarının yerləşdikləri mineral birləşmələri ilə qeyri -tarazlıqda olduğu qranulit facies metamorfizminin başlanğıcı üçün əla bir model təqdim edir.


Başlıq: Forsterit və enstatitin kompleks silikat minerallarının nano miqyaslı sintezi

Olivin, bir çox yerüstü və yerüstü mühitdə nisbətən yaygın bir silikat mineral ailəsidir və odadavamlı keramika kimi də faydalıdır. Olivinin incə hissəciklərini sintez etmək qabiliyyəti, geoloji cəhətdən müvafiq şəraitdə səthin reaktivliyi ilə bağlı əlavə tədqiqatlara imkan verəcəkdir. Bu məqalədə, maqneziumun son üzvü olan forsteritin nanokristal nümunələrinin sintezi üçün bir üsul təqdim olunur.2SiO4) sol-gel/səthi aktivləşdirmə üsulu ilə nisbətən böyük partiyalarda (15-20 q). Maqnezium metoksid və tetraetilortosilikat (TEOS), bir səthi aktiv maddə olaraq dodesilamin və hidroliz agentləri olaraq tert-butil amin və su istifadə edərək bir toluen/metanol qarışığı ilə geri qaytarılır. Bu material daha sonra təmizlənir və qurudulur və 800 ° C -də yandırılır. Qalıq üzvi səthi aktiv maddəni çıxarmaq üçün hidrogen peroksiddə atəşdən sonrakı reaksiya istifadə edildi. X-ray difraksiya göstərdi ki, BET səthinin sahəsi 76,6 m 2 /g-ə qədər olan təmiz bir material əldə edilmişdir. Nəhayət, nano miqyaslı ortopiroksen (MgSiO) sintez etmək üçün bu yanaşmadan istifadə etmək üçün ilkin cəhdlərin nəticələri3) haqqında da məlumat verilir.


3. Orta infraqırmızı spektroskopik üsullar

3.1. Termal emissiya

[9] İstilik yayma spektrləri Arizona Dövlət Universitetinin (ASU) Mars Kosmik Uçuş Təsisatında əldə edilmişdir. ASU laboratoriyası, SiC mənbəyinin çıxarılması və qapalı bir əlcək qutusu və qatlanan güzgülərin spektrometr korpusunun xaricində yerləşdirilməsi yolu ilə emissiya ölçmələri üçün dəyişdirilmiş, nümunə kamerasında qızdırılan nümunədən alınan enerjiyə imkan verən Nicolet Nexus 670 FTIR interferometrik spektrometrinə malikdir. əlcək qutusunun içərisində ölçmək üçün raypatha girin. Ətraf mühitin temperaturunu saxlamaq üçün kamera su ilə soyudulur. Atmosfer CO -dan təmizlənir2 və H.2O spektral xətləri nümunə məlumatlarından silmək üçün. Spektrometr, termoelektrik olaraq sabitləşdirilmiş deuterasiya edilmiş triglisin sulfat (DTGS) detektoru və 2000-240 sm −1 (5 -dən 42 -ə qədər) orta infraqırmızı diapazonda yayılan radiasiyanın keyfiyyətli ölçülməsinə imkan verən CsI şüa ayırıcısı ilə təchiz edilmişdir. μm) [məsələn, Ruff və başqaları., 1997 ].

[10] Hər ölçmə üçün olivin pelleti Aeroglaze® Z302 parlaq qara boya ilə boyanmış mis nümunə qabına yerləşdirilmiş və ölçülər müddətində 80 ° C -ə qədər qızdırılmış və saxlanılmışdır. Hər bir nümunənin 160 taraması ∼4 sm -1 spektral qətnamədə (cm2 sm -1 spektral nümunə götürmə) əldə edildi və fərdi tarama spektrləri birlikdə ortalandı. Bu nəticələnən nümunə parlaqlıq spektri, ətraflı müzakirə olunan prosedura uyğun olaraq kalibr edilmişdir Ruff və başqaları. [1997] və spektral emissivliyə çevrildi. Əlavə spektral filtrasiya aparılmadı.

[11] The Fo60 pellet nümunəsi termal emissiya texnikası ilə ölçülə bilməyəcək qədər kiçik idi, buna görə də nümunə emissivliyi ilə bağlı daha ətraflı danışılmır. Qalan 13 nümunədən 11 -i çox kiçik idi (& lt5 mm diametrli) və spektrometrin spot ölçüsü (& gt∼1 sm diametri) nümunələrdən daha böyük idi, buna görə boş bir emissiya spektrinin böyük bir hissəsini çıxarmaq lazım idi. bir nümunə mineral spektrini qaytarmaq üçün bu nümunələrin kalibrlənmiş yayılma spektrindən nümunə fincanı (boş). İki nümunə (Fo70 və Fo89.5) diametri daha böyük idi (∼1 sm sonra sintez edildi və pelletləşdirildi) və daha az nümunə kubok emissivliyi korreksiyası tələb olunurdu. Bütün istifadə edilə bilən 13 nümunə üçün kifayət qədər keyfiyyətli istilik yayma spektrləri alındı ​​(Şəkil 1). Spektral bant mövqeləri (Cədvəl 1), hər bir yerli bant emissivasiya minimumunun dalğa sayı dəyərinin təyin edilməsi ilə təyin edilmişdir. Emissiya spektrləri http://speclib.asu.edu saytında mövcuddur.

Nümunə Bu İşdə Bant sayı və Vəzifəsi ((sm -1)
1 [1] 2 (1) [2] 3 (2) 4 (3) [3] 5 (4) [4] 6 (5) [5] 7 [5a] 8 (6) [6] 9 (7) [7] 10 [8] 11 12 [9] 13 [10] 14 [11] 15 [12] 16 [13]
Fo100 1033 988 914 836 619 530 507 471 447 ş 420 401 383 ş 359 291
Fo89.5 1031 980 951 w 900 832 613 542 w 527 503 468 445 419 393 372 347 286
Fo80 1024 974 ş 902 833 607 538 w 523 498 411 389 ş 364 346 284 b b Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.
Fo75 1023 974 ş 879 833 600 536 ş 523 497 411 348 286
Fo70 1017 972 899 829 594 523 493 446 407 382 ş 363 w 343 289 b b Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.
Fo65 1008 966 938 ş 882 831 588 519 492 400 360 w 345 272
Fo55 1007 962 932 ş 885 831 586 515 486 395 342 286 b b Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.
Fo50 1009 959 930 ş 892 830 587 514 480 432 w ş 389 340 284 b b Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.
Fo40 1000 959 ş 891 830 580 515 480 432 w 386 361 w 337 278 w
Fo30 997 954 ş 886 829 578 513 477 415 381 332 278 w
Fo20 988 951 884 828 576 501 476 411 375 320
Fo10 987 948 883 825 562 505 ş 473 403 365 315 254 b b Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.
Fo0 985 947 885 825 563 505 ş 472 363 ş 305 247 b b Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.
w
Δqrup 48 41 29 11 57 29 35 57 54 44
R 2 0.97 0.96 0.42 0.85 0.95 0.92 0.95 0.99 0.91 0.73
2σ 11.06 12.16 45.45 23.35 13.54 16.87 13.65 6.73 17.60 30.81
  • mötərizədə bir Band tapşırıqları var Dyuk və Stephens [1964] mötərizədə olanlar Hamilton [2010] ardınca Burns və Huggins [1972] qısaltmalar sh, çiyin w, zəifdir Δqrup, bant mövqeyində maksimum fərq (dalğa sayında).
  • b Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.

3.2. Xüsusi əkslik

[12] Spektral əks etdirmə spektrləri (4000 -dən 100 sm -1 -ə 2,5 -dən 100 -ə qədər μm) qranulların (eksi çox kiçik Fo)60 nümunə), Stony Brookdakı New York Dövlət Universitetində, Nicolet FT-30 spekulyativ əks etdirmə aksesuarı ilə 30 ° -lik insidensiya və yansıma bucaqları ilə əldə edilmişdir. Bu 4 sm -1 qətnamə (2 sm -1 nümunə götürmə) spektrləri iki hissədə əldə edilmişdir: 4000 -dən 400 sm -1 -ə qədər KBr pəncərəsi və KBr şüa ayırıcısı olan soyudulmamış DLaTGS detektoru və 600 ilə 200 sm -1 arasında Nicolet Solid Substrate şüa ayırıcı və polietilen pəncərəli DTGS detektoru. Spektrləri bölmək üçün bir neçə düzəliş edildi. Birincisi, əks etdirmə aksesuarının və standartın "əks etdirmə funksiyası" spektrometrdə aksessuarı olmayan bir fon spektrinin əldə edilməsi ilə xarakterizə olunurdu. Aksesuar daha sonra əks etdirmə standartı ilə spektrometrə daxil edildi və bir spektr toplandı. Bu spektr, əks etdirmə aksesuarı və güzgü standartındakı güzgülərin birgə əksini əks etdirir. Olivin qranulları, düşən şüanın ölçüsü ilə (∼1 sm) müqayisədə kiçik olduğundan, bu prosedur, qranulların oturduğu diyafram maskasının əks etdirmə xüsusiyyətlərini nəzərə alır. Maskanın əks olunmasını mümkün qədər azaltmaq üçün maskanın dibi karbon qara ilə örtülmüşdür. Olivin pellet spektrlərinin toplanmasından sonra, əks olunmasını xarakterizə etmək üçün "boş" diyafram maskasının bir spektri əldə edildi. Həm olivin pelleti, həm də boş spektrlər əks etdirmə funksiyası spektrinə görə bölünmüşdür. Boş spektr daha sonra pelet spektrlərindən çıxarıldı.

[13] Orta və uzaq İK spektrləri 500 sm-1-ə yaxın birləşmiş, 2000-dən 100 sm-1 aralığına qədər olan bir spektri meydana gətirmişdir. Glotch və başqaları. [2007]. Kiçik qranulların (2-ci hissədə qeyd olunan) düz səthlər istehsal etməsi üçün istifadə olunan presləmə prosesi, orta və uzaq İK spektral diapazonlarında tək spekulyativ əkslərin olduğu ehtimal olunur. Roush və başqaları., 1991 Glotch və başqaları., 2004]. ∼2000 sm -1 -dən böyük olan dalğa nömrələrində, səpələnmədən tək bir spekulyativ əks etdirmə fərziyyəsi daha az etibarlı olur, buna görə də preslənmiş qranulların spekulyar əks etdirmə analizləri & lt2000 sm -1 bölgəsi ilə məhdudlaşdı. Bütün 13 istifadə edilə bilən nümunə üçün, bant mövqelərinin müəyyən edilməsinə imkan vermək üçün kifayət qədər keyfiyyətli spekulyativ əks etdirmə spektrləri əldə edilmişdir (Cədvəl 2). Spektral bant mövqeləri, hər bir yerli bant minimumunun dalğa sayı dəyərini təyin etməklə təyin edilmişdir. Spekulyar əks etdirmə spektrləri http://aram.ess.sunysb.edu/tglotch/spectra.html.edu saytında mövcuddur.

Nümunə Bu Araşdırmada Band sayı və Vəzifə (sm -1)
1 [1] 2 (1) [2] 3 (2) 4 (3) [3] 5 (4) [4] 6 (5) [5] 7 [5a] 8 (6) [6] 9 (7) [7] 10 [8] 11 12 [9] 13 [10] 14 [11] 15 [12] 16 [13]
Fo100 1034 988 961 w 914 838 621 531 507 471 448 ş 421 402 383 360 295
Fo89.5 1030 981 953 876 835 605 ş 528 505 470 419 ş 375 w 351 287
Fo80 1028 976 948 900 835 607 540 w 525 499 416 351 285 c c Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.
ş
Fo75 1020 974 ş 880 834 601 523 498 414 353 282
Fo70 ş 970 876 832 593 523 498 403 351 276 c c Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.
Fo65 ş 968 939 ş 877 833 587 519 492 397 351 279
Fo55 ş 963 933 ş 874 830 584 515 486 392 344 277
Fo50 ş 961 930 ş 875 829 577 514 485 391 341 271 w
Fo40 ş 959 ş 879 829 574 512 482 416 384 337
Fo30 ş 956 ş 885 829 573 513 479 413 382 332 260 w
Fo20 ş 953 ş 884 827 572 509 476 415 376 326 250 w
Fo10 ş 949 ş 874 826 562 506 474 ş 364 315 251
Fo0 ş 947 881 826 563 500 471 365 ş 310 248
Δqrup 41 40 12 59 31 36 57 50 47
R 2 b b Parantezlər göstərir R 2 və 2σ cəmi 4 baldan təyin olunur.
(0.84) 0.97 0.18 0.94 0.92 0.97 0.97 0.97 0.94 0.97
2σ b b Parantezlər göstərir R 2 və 2σ cəmi 4 baldan təyin olunur.
(7.56) 10.25 54.08 14.99 16.59 10.54 9.92 10.80 14.63 10.46
  • mötərizədə bir Band tapşırıqları var Duke və Stephens [1964] mötərizədə olanlar Hamilton [2010] ardınca Burns və Huggins [1972] qısaltmalar sh, çiyin w, zəifdir Δqrup, bant mövqeyində maksimum fərq (dalğa sayında).
  • b parantezlər göstərir R 2 və 2σ cəmi 4 baldan təyin olunur.
  • c Məlumatlar səs -küylüdür, buna görə mövqe qeyri -müəyyəndir.

3.3. Diffuz Yansıtma

[14] Orta infraqırmızı diffuz yansıtma spektrləri Brown Universitetində NASA/Keck Reflectance Experiment Laboratoriyasında (RELAB) həm preslənmiş qranullar, həm də boş tozlar üçün əldə edilmişdir [ Pieters və Hiroi, 2004] təmizlənmiş bir mühitdə (CO2- və H.2O-free) bir Pike diffuz əks etdirmə aksessuarı istifadə edərək Thermo-Nicolet Nexus 870 Fourier transformatorlu infraqırmızı (FTIR) spektrometrinə oxdan kənar bikonik görüntü həndəsəsi ilə (həm insidansda, həm də yaranma bucaqlarında 30 ± 30 dərəcə) uyğun gəlir. Spektrlər bir KBr şüa ayırıcı və DTGS detektoru (∼700 ilə 400 sm − 1,3–25 arasında) 4 sm -1 qətnamədə (2 sm -1 fasilələrlə) toplandı. μm) və ya Nicolet Solid Substrate şüa ayırıcı və polietilen pəncərəli DTGS detektoru (625 ilə 100 sm arasında - 1 16-100 μm). Cihazın ölçüsü ∼2 mm -dir. Xam spektrlər diffuz bir qızıl referans standartına nisbət verildi və sonra bu nümunələrin 2.5 -ə yaxın olan VNIR iki istiqamətli spektrlərinə ölçüldü. μm mütləq əks etdirmə dəyərləri təmin etmək. Burada yalnız orta IR məlumatları təqdim olunur, VNIR əks etdirmə məlumatları bu yazıda müzakirə edilmir.

[15] The Fo60 pellet nümunəsi dağıldı və diffuz əks etdirmə vasitəsi ilə ölçülə bilməyəcək qədər kiçik idi, lakin bu nümunə yenidən yansıtma texnikasından istifadə edərək toz halında ölçülmüş və ölçülmüşdür. Bu işdə Fo tərəfindən təqdim olunan yeganə texnikadır60 nümunə ölçülə bilər (və yalnız toz halında). Bütün 13 istifadə edilə bilən qranul nümunələri üçün, kifayət qədər keyfiyyətli diffuz reflektivlik spektrləri alındı ​​(Şəkil 3), bant mövqelərinin müəyyən edilməsinə imkan verir (Cədvəl 3). Tozların diffuz yansıtma spektrləri Şəkil 4 -də göstərilmişdir və onların bant mövqeləri Cədvəl 4 -də (Fo daxil olmaqla)60 nümunə). Spektral bant mövqeləri, hər bir yerli bant minimumunun dalğa sayı dəyərinin tapılması ilə təyin edildi (Şəkil 3 və 4 -də göründüyü kimi). Yayılmış əks etdirmə spektrləri http://www.planetary.brown.edu/relab saytında mövcuddur.

Nümunə Bu Araşdırmada Band sayı və Vəzifə (sm -1)
1 (1) 2 (1) [2] 3 (2) 4 (3) [3] 5 (4) [4] 6 (5) [5] 7 [5a] 8 (6) [6] 9 (7) [7] 10 [8] 11 12 [9] 13 [10] 14 [11] 15 [12] 16 [13]
Fo100 1053 989 961 w 930 838 625 535 509 473 449 ş 426 403 383 ş 361 295
Fo89.5 1055 982 955 925 836 621 548 529 506 470 445 ş 423 394 ş 375 w 354 289
Fo80 1047 978 950 887 834 604 542 525 499 413 351 279 ş
Fo75 1030 975 ş 883 833 604 525 498 415 353 281
Fo70 1046 972 921 831 611 541 524 497 413 353 279
Fo65 1026 971 887 833 599 523 495 411 351 279 w
Fo55 1022 964 ş 894 832 593 523 489 394 350
Fo50 1018 962 931 ş 888 830 588 518 486 391 345
Fo40 1007 959 ş 889 830 584 516 483 ş 388 339
Fo30 999 956 ş 890 829 577 512 478 411 384 335 264 w
Fo20 999 953 ş 890 829 576 511 476 411 378 326 ş
Fo10 1000 951 ş 887 826 561 507 472 369 316 248
Fo0 ş 948 887 826 567 506 471 367 ş 310 249
Δqrup 56 41 43 12 64 29 38 59 51 47
R 2 0.91 0.97 0.37 0.92 0.95 0.98 0.99 0.97 0.92 0.97
2σ 16.36 10.05 47.58 16.77 13.33 9.52 7.18 9.95 16.25 11.08
  • mötərizədə bir Band tapşırıqları var Duke və Stephens [1964] mötərizədə olanlar Hamilton [2010] ardınca Burns və Huggins [1972] qısaltmalar sh, çiyin w, zəifdir Δqrup, bant mövqeyində maksimum fərq (dalğa sayında).
Nümunə Bu İşdə Bant sayı və Vəzifə (sm -1)
1 [1] 2 (1) [2] 3 (2) 4 (3) [3] 5 (4) [4] 6 (5) [5] 7 [5a] 8 (6) [6] 9 (7) [7] 10 [8] 11 12 [9] 13 [10] 14 [11] 15 [12] 16 [13]
Fo100 1074 994 970 948 856 617 554 532 507 471 449 ş 419 400 377 360 293
Fo89.5 1062 982 953 854 613 549 528 504 468 447 ş 417 389 ş 374 339 285 ş
Fo80 1057 977 952 850 607 544 525 497 464 w 439 ş 411 387 w 371 w 327
Fo75 1061 w 972 949 w 850 604 520 w 491 w 401 323
Fo70 1042 971 850 w 603 540 522 495 412 347 w 317 w 280
Fo65 1038 969 937 w 848 600 540 521 493 408 398 347 w 315 w
Fo60 1051 979 930 612 537 517 w 494 407 394 w 349 273 w
Fo55 1035 962 935 w 847 593 529 w 515 w 478 392 349 w
Fo50 1032 961 929 846 591 520 479 390 314
Fo40 1014 961 923 892 845 584 522 479 386 331
Fo30 1017 957 923 294 845 583 522 513 w 478 385 334 253 w
Fo20 1007 953 918 ş 888 845 577 512 474 ş 379 324 241
Fo10 1000 951 916 ş 892 845 573 512 468 440 ş 374 331 303 240
Fo0 1013 951 905 865 ş 843 ş 581 502 470 w 431 366 330 ş 297 227
Δqrup 74 43 65 83 13 44 30 39 18 53 47 63 66
R 2 0.87 0.87 0.96 0.78 0.86 0.87 0.90 0.90 0.93 0.47 0.98
2σ 18.85 21.58 14.80 33.87 22.71 20.87 19.42 18.57 14.86 45.26 9.97
  • mötərizədə bir Band tapşırıqları var Dyuk və Stephens [1964] mötərizədə olanlar Hamilton [2010] ardınca Burns və Huggins [1972] qısaltmalar sh, çiyin w, zəifdir Δqrup, bant mövqeyində maksimum fərq (dalğa sayında).

3.4. Zəifləmiş Ümumi Yansıtma

[16] Zəiflədilmiş ümumi əks etdirmə (ATR) məlumatları Stony Brook Universitetində, CO -dan təmizlənmiş Nicolet 6700 FTIR spektrometrində əldə edilmişdir.2 və H.2O və spekulyar yansıtma ölçüləri üçün təsvir edilən eyni detektor və şüa ayırıcı birləşmələrindən istifadə etməklə. Zəiflədilmiş ümumi əks etdirmə aksessuarı, giriş və çıxma açıları 45 ° olan IIA almaz ATR elementli SmartOrbit ATR əlavəsidir. Diamond elementində ölçülmüş ləkə ölçüsü ∼1 mm -dir. Spektrlər 4 sm -1 çözünürlükdə 1200 ilə 300 sm -1 arasında toplandı. Hər bir spektri yaratmaq üçün ümumilikdə 512 tarama aparıldı. Zəiflədilmiş ümumi əks etdirmə spektrləri almaz ATR elementində heç bir nümunə olmadan əldə edilmiş standart spektrə istinad edilir. Bu istinad spektri, spekulyar yansıtma ölçmələri üçün əldə edilən qızıl güzgü fon spektrinə bərabərdir.

[17] The Fo60 Kiçik parçalara ayrıldığı və bir nümunə itdiyi üçün nümunə zəiflədilmiş ümumi əks olunma ilə ölçülə bilməyəcək qədər kiçik idi, buna görə də nümunə daha müzakirə edilmir.Sintetik olivin tozlarının zəiflədilmiş ümumi əks etdirmə spektrləri Şəkil 5 -də göstərilir və onların bant mövqeləri Cədvəl 5 -də müəyyən edilir. Spektral diapazon mövqeləri hər bir yerli udma maksimumunun dalğa sayı dəyərinin təyin edilməsi ilə təyin edilir. Zəiflədilmiş ümumi əks etdirmə spektrləri http://aram.ess.sunysb.edu/tglotch/spectra.html saytında mövcuddur.

Nümunə Bu İşdə Bant sayı və Vəzifə (sm -1)
1 [1] 2 (1) [2] 3 (2) 4 (3) [3] 5 (4) [4] 6 (5) [5] 7 [5a] 8 (6) [6] 9 (7) [7] 10 [8] 11 12 [9] 13 [10] 14 [11] 15 [12] 16 [13]
Fo100 ş 984 958 ş 867 835 610 520 ş 501 474 410 391 381 342 280
Fo89.5 1003 979 953 ş 865 834 606 518 ş 495 468 ş 390 374 340 271
Fo80 1000 973 948 ş 864 833 601 516 ş 490 397 388 332 243
Fo75 1000 971 866 834 600 515 ş 490 389 326 237
Fo70 997 969 ş 864 833 598 514 ş 486 392 327 231
Fo65 990 967 870 834 596 514 w 488 389 318
Fo55 983 w 960 854 828 584 509 w 476 382 312
Fo50 981 w 958 ş 856 828 583 509 w 475 382 309 221
Fo40 w 954 ş 853 826 574 499 w 470 420 378 w
Fo30 w 950 ş 851 825 571 w 466 413 372 w w
Fo20 w 948 ş 856 825 567 w 466 410 365 w
Fo10 w 945 ş 849 823 561 499 w 462 360
Fo0 w 942 ş 852 823 554 499 w 460 357
Δqrup 42 18 12 56 21 41 34
R 2 0.93 0.98 0.62 0.91 0.99 0.90 0.96 0.91 0.92 0.92
2σ 6.61 8.12 34.90 17.78 6.86 18.01 11.63 18.04 8.63 7.89
  • mötərizədə bir Band tapşırıqları var Dyuk və Stephens [1964] mötərizədə olanlar Hamilton [2010] ardınca Burns və Huggins [1972] qısaltmalar sh, çiyin w, zəifdir Δqrup, bant mövqeyində maksimum fərq (dalğa sayında).

14.5: Sintetik Forsterit - Geosciences

Bu tətbiq ABŞ tətbiq Ser davamıdır. 07/839.508, 21 fevral 1992 -ci il tarixli, indi ABŞ Pat. 5,374,593 nömrəsi.

1. Bir polad kepçenin sürüşmə qapı sistemi üçün tapholunlu odadavamlı qum kimi istifadə etmək üçün sintetik forsteritlə zəngin odadavamlı qum tərkibi.

a) bir karbon körpü agenti, sözügedən qarışığın ağırlığının yüzdə 5 -dən 15 -ə qədər nisbətində mövcud karbon köprü maddəsi və

b) forsteritlə zəngin sintetik qum, deyilən sintetik forsteritlə zəngin olan qum sərbəst axır və MgO: SiO-ya malikdir.2 çəki nisbəti ən az 1,2, xüsusi çəkisi təxminən 3 q/sm3, boşluq həcmi, sintetik forsteritlə zəngin qumun həcminə görə təxminən 50 faizdən az bir boşluq və ən az 1610 ° C olan qaynama nöqtəsi,

i) forsteritlə zəngin olan sintetik qumun ağırlığının ən azı 50 faizi forsteritdir və

ii) forsteritlə zəngin olan sintetik qumun ağırlığının yüzdə 8-dən 27-si maghemitdir.

2. İstem 1-in sintetik forsteritlə zəngin odadavamlı qum tərkibi, burada MgO: SiO deyilir2 çəki nisbəti 1.27 ilə 1.48 arasındadır.

3. İstem 1-in sintetik forsteritlə zəngin odadavamlı qum tərkibi, burada sözügedən karbon körpü agenti qrafik karbondur.

4. İstem 1-in sintetik forsteritlə zəngin odadavamlı qum tərkibi, burada adı çəkilən sintetik forsteritlə zəngin olan qumun 11-20 % -i maghemitdir.

BULUŞUN TARİXİ

Bu ixtira asbest mədənlərindən tullantılardan istehsal olunan odadavamlı materiallara aiddir. Daha konkret olaraq, bu ixtira, məsələn, polad dəyirman kəmərlərində sürüşmə qapı sistemlərinin çuxur başlıqlarında, istilik intensiv metalurji tətbiqləri üçün uyğun olan odadavamlı materiallar verir.

2. Əvvəlki Sənətin Təsviri

Asbest çöküntüləri normal olaraq həcminə görə təxminən 5-10% asbest lifləri olan müəyyən silikat qaya növlərində olur. Nəticədə, liflərin asbest filizindən ayrılması, hasilat və ya emal sahələrində və ya yaxınlığında toplanan çoxlu miqdarda istənməyən tullantılar yaradır. Bu səbəbdən asbest mədən və emal əməliyyatlarının bu yan məhsulları üçün yeni kommersiya tətbiqləri tapmağa ehtiyac var.

Krizotil asbest tullantıları normal olaraq serpantin adlanan hidratlı maqnezium silikatların böyük bir hissəsini ehtiva edir. Serpantin qaya ilə meydana gələn digər komponentlər brucite Mg (OH)2 və hematit-maqnetit (Fe2 O3 -Fe3 O4). Qaya içərisində nikel yataqları da ola bilər. Asbest tullantılarının məlum potensial istifadəsi, tullantıların nikel və dəmirlə zəngin olan maqnit komponentlərinin maqnitlə ayrılması yolu ilə çıxarılan nikel mənbəyi kimi istifadəsini, tullantıların karbonla əridərək mineral yuna çevrilməsini və havanı üfürərək liflərin əmələ gəlməsini əhatə edir. nəticədə əriyən silikat və tullantıların turşu yuyulması və kristallaşması nəticəsində əldə edilən maqnezium və/və ya maqnezium birləşmələrinin mənbəyi kimi istifadəsi.

Qum təmizləyici və ya istilik yığan material kimi faydalı olan sinterlənmiş bucaqlı qranullar istehsal etmək və ya tökmə qəlib qumları kimi faydalı dənəvər məhsullar istehsal etmək üçün serpantinin kalsinləşdirilməsi də məlumdur. Ancaq ənənəvi kalsinasiya üsulları bir sıra çatışmazlıqlara səbəb olur. Məsələn, serpantinin kalsifikasiya edilməsinin ənənəvi prosesi, silikat qrupunun piroksenlə zəngin və ümumiyyətlə enstatit olaraq adlandırılan sintetik harzburgitin istehsalı ilə nəticələnir. Yaranan kristalloqrafik quruluşundan asılı olaraq, enstatit daha sonra protoenstatit və kinoenstatitə bölünür. Bununla birlikdə, bu məhsullar nisbətən aşağı ərimə və ya yumşalma nöqtələrinə malikdir (1600 ° C -dən aşağı) və buna görə də xüsusilə yüksək temperatur əməliyyatları üçün odadavamlı materiallar kimi faydalı deyildir. bir neçə saat ərzində 1,700 ° C bölgədə istiliyə məruz qalmağı ehtiva edən polad istehsalında.

Bilinən serpantin kalsinasiya üsulları, normal olaraq serpantinin təxminən 1300 ° C temperaturda qızdırılmasını ehtiva edir və bununla aşağıdakı kimyəvi reaksiyaların baş verdiyi deyilir:

(i) susuz maqnezium silikat meydana gətirmək üçün 600 ° -780 ° C -də rast gəlinən susuzlaşdırma: ## STR1 ## (ii) susuz maqnezium silikatın forsteritə çevrilməsi (Mg2 SiO4) və pulsuz silisium (SiO2), təxminən 800 ° C ilə 900 ° C arasında meydana gəlməyə başlayır.3): ## STR3 ##

Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, enstatit baxımından zəngin məhsullar, məsələn, döküm qəlibləri və ya arxa qum qarışıqları kimi tətbiq tapa bilər. Bununla birlikdə, məhsulun yüksək odadavamlı xüsusiyyətlərə malik olması tələb olunan yüksək temperaturlu tətbiqlər üçün, məsələn, poladda və ya digər yüksək temperaturda əritmə işlərində uyğun deyil. Daha spesifik olaraq, ənstatit zəngin məhsullar, məsələn, polad dəyirmanlarında və dökümxanalarda istifadə olunan çömçə və qaşıq burun qumları üçün uyğun deyil, çünki məhsul lazımi temperatura və saxlama müddətinə tab gətirə bilmir.

Hal -hazırda polad fabriklərində istifadə olunan qumlar əsasən silika, sirkon və xrom əsaslıdır. Bu cür məhsullar yaxşı qranulometriya, qablaşdırma sıxlığı və təmizliyə malik olsa da, istehsal etmək bahadır. Üstəlik, bu məhsulların bir çoxu müxtəlif dərəcədə toksikliyə malikdir. Həqiqətən də, bu cür məhsulların bir çoxunun manipulyasiyası və istifadəsi, işçilər arasında silikoz kimi tanınan ciddi bir xəstəlik halına gətirdiyi bilinən tozlu tozların azad edilməsinə səbəb olur.

Asbest tullantılarından son dərəcə yüksək temperatur tətbiqləri üçün uyğun olan sintetik bir olivin istehsal etmək üçün yüksək nisbətdə forsteritin (Mg.2 SiO4) son məhsulda istehsal olunmalıdır. Bunun səbəbi, forsteritin enstatitə nisbətən əlverişli odadavamlı xüsusiyyətlərindən və forsteritin birləşmə nöqtəsinin enstatitdən xeyli yüksək olmasıdır. Aitcin, Am. Ceramic Society Bull., Cild. 61, No.8 (1982) s. İncə asbest tullantılarının 1,550 ° C -də atıldığı bir proses təsvir edilmişdir. Bununla birlikdə, odadavamlı məhsul enstatit baxımından zəngindir. Odadavamlı məhsulun forsterit tərkibi əsas indeksinin funksiyası olacaq (MgO: SiO2) asbest tullantıları. Beləliklə, son məhsulun forsterit tərkibi xammalın əsaslıq indeksi ilə məhdudlaşır. Məsələn, kalsine edilmiş asbest tullantılarının tipik bir birləşmə məhsulu həcminə görə 33% forsterit və 54% enstatitdən ibarətdir, qalan hissəsi mahiyyətcə hematitdir (Fe2 O3).

Müvafiq olaraq, məsələn, yüksək temperaturlu qazma nozzle qumları kimi tətbiqlər üçün asbest tullantılarından sintetik olivin kompozisiyası istehsal etmək üçün səmərəli bir metodun həyata keçirilməsinə ehtiyac var, bu üsul əvvəlki texnikanın çatışmazlıqlarını aradan qaldıracaqdır.

Bu ixtiranın birinci məqsədi, bu cür tullantıların kommersiya baxımından faydalı bir məhsula çevrilməsi üçün asbest tullantılarının təmizlənməsi prosesini təmin etməkdir.

İxtiranın ikinci məqsədi, asbest tullantılarından və ya oxşar tərkibli digər filizlərdən polad fabrikində polad istehsalı və emalı zamanı rast gəlinənlər kimi yüksək temperaturda yaxşı odadavamlı xüsusiyyətlərə malik sintetik olivin qumlarının istehsal prosesini təmin etməkdir. tökmə zavodları.

İxtiranın başqa bir məqsədi, serpantin mineralından və ya əvvəllər kalsifikasiya edilmiş enstatit olan serpantin mineralından forsteritlə zəngin məhsul istehsal etməkdir.

İxtiranın başqa bir məqsədi, çox yüksək temperaturda istifadə üçün uyğun yeni bir odadavamlı material təmin etməkdir.

Bu ixtiranın başqa bir məqsədi, bir çox şərti yüksək temperaturlu döküm qumlarından daha yüksək refrakterlik, daha böyük sıxlıq və daha aşağı istilik genişləndirmə əmsalı nümayiş etdirən yeni bir zəhərli olmayan qum təmin etməkdir.

Mövcud ixtiranın bir tərəfinə görə, tərkibində yüksək miqdarda forsterit olan odadavamlı materialın istehsalı prosesi var: serpantin tərkibli asbest tullantılarının qızdırılması və ya serpantin tərkibli asbest tullantılarının maqneziumla kalsifikasiya edilməsi ilə istehsal olunan enstatit tərkibli məhsul. təxminən 1200 ° C və ya daha yüksək bir temperaturda oksid və ya bir maqnezium oksid prekursoru, forsterit baxımından zəngin bir məhsul meydana gətirmək üçün kifayətdir.

İxtira eyni zamanda yuxarıdakı proses nəticəsində istehsal olunan yeni odadavamlı materiallara və bu cür materialların istifadəsinə aiddir.

Qeyd edim ki, bu ixtira ya serpantin ehtiva edən asbest tullantılarından, ya da enstatit ehtiva edən və nisbətən aşağı ərimə nöqtəsinə (qaynama temperaturu) malik olan əvvəllər kalsifikasiya edilmiş məhsullardan yüksək əriyən odadavamlı material istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər. 1600 ° C və ya daha aşağı.

Hazırkı ixtiranın məhsulu, tercihen ən azı 40% forsterit, daha çox tercihen ən azı 60% forsterit ehtiva edən və optimal olaraq demək olar ki, tamamilə çox az və ya heç bir enstatit olmayan (tercihen daha az olan) forsteritdən ibarət olan sintetik bir olivindir. həcmdə 10% -dən çox). Məhsul tercihen təxminən 1660 ° C və ya daha yüksək və tercihen təxminən 1700 ° C -dən yuxarı bir ərimə (qaynama) nöqtəsinə malikdir.

Sintetik olivinin xüsusi bir üstünlüyü, digər odadavamlı qumların lazımi işləmə temperaturlarına, mexaniki streslərə və ya saxlama müddətlərinə tab gətirə bilmədiyi bir çox tətbiqlərdə faydalı olmasıdır. Bu ixtiranın sintetik olivinində asbest lifləri də yoxdur və əslində zəhərli deyil.

ÇİZİMLƏRİN QISA TƏSVİRİ

ŞƏKİL. Şəkil 1, bu ixtiraya uyğun olaraq istifadə olunan aparatın sxematik təsviridir

ŞƏKİL. 2, bu ixtiranı həyata keçirmək üçün istifadə edilə bilən fırlanan bir sobanın nümunəsidir

ŞƏKİL. 3, bu ixtiraya uyğun olaraq aparılan testlərdə əldə edilən sintetik olivin qumlarının analizlərinin və əsas indekslərinin qrafik təsviridir.

ŞƏKİL. 4, bu ixtiraya uyğun olaraq əldə edilən sintetik olivin qumlarının birləşmə nöqtələrinə hissəcik ölçülərinin təsirinin qrafik təsviridir.

ŞƏKİL. 5, bu ixtiraya uyğun olaraq alınan sintetik olivin qumlarının birləşmə nöqtələrinə əsas indekslərinin təsirinin qrafik təsviridir.

ŞƏKİL. 6, sənaye şəraitində bu ixtiranın sintetik olivin qumlarının mümkün bir tətbiqinin sxematik bir kəsişməsidir.

ŞƏKİL. Şəkil 7, Şəkil 6-nın sintetik olivin qumlarının kəsişməsinin şematik nümunəsidir. 6 əritmə prosesi zamanı.

BULUŞUN AYRINTI TƏSVİRİ VƏ TERCİH EDİLƏN TƏDBİRLƏR

Mövcud ixtirada, asbest mədən tullantılarının kalsifikasiyası zamanı və ya əvvəllər belə tullantıların kalsifikasiyası yolu ilə istehsal olunan sintetik enstatit tərkibli məhsulun təxminən 1200 ° C və ya daha yüksək temperaturda istiləşməsi zamanı maqnezium birləşməsindən istifadə olunur. forsterit (Mg2 SiO4) enstatitdən çox (MgSiO3). Tercihen, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bu sintetik olivin birləşməsinin tərkibində 60% -dən çox forsterit və 10% -dən az enstatit olacaqdır.

Xüsusi bir nəzəriyyəyə bağlı olmaq istəmədən, qızdırma və ya kalsifikasiya mərhələsində əlavə olunan maqnezium birləşməsinin mövcudluğunun, yuxarıdakı (ii) reaksiyadan əmələ gələn forsteritin sərbəst silika ilə kimyəvi reaksiya nəticəsində parçalanmasını maneə törətdiyinə inanılır. reaksiya ilə enstatit (iii). Alternativ olaraq, (ii) reaksiyası ilə əmələ gələn sərbəst silika (iii) reaksiyasına uyğun olaraq forsteritlə reaksiya vermək əvəzinə əlavə olunan maqnezium birləşməsi ilə reaksiya verilə bilər. Nəticədə, forsteritlə zəngin bir birləşmə əldə edilir. Başqa sözlə, susuz maqnezium silikatın enstatitə reaksiyasını sərbəst silikanın maqneziumla reaksiyası üstələdikdə forsteritlə zəngin kimyəvi tarazlığın əldə edildiyinə inanılır. Bu, aşağıda göstərilən reaksiya (iv) ilə göstərilir:

(iv) təxminən 1,200 ° C -dən yuxarı olan sərbəst silikanın maqnezium oksidi ilə reaksiyası: ## STR4 ##

Alternativ olaraq, oxşar nəticələr əldə etmək üçün əvvəllər enstatitlə zəngin olan kalsine edilmiş asbest tullantıları, maqnezium oksidin və ya onun bir prekursorunun uyğun miqdarda iştirakı ilə təxminən 1200 ° C və ya daha yüksək bir temperatura qədər qızdırıla bilər. Bəzi enstatitin yenidən forsteritə, sərbəst silikanın isə maqneziumla reaksiyaya girərək əlavə forsterit meydana gətirdiyi qənaətinə gəlinir.

Hazırkı ixtiraya uyğun olaraq əldə edilən məhsulun dəqiq tərkibi normal olaraq ilkin təməllik indeksindən asılı olacaq (MgO: SiO2 istifadə olunan serpantin partiyasının çəkisi, "Ib" olaraq adlandırılır), maqnezium oksid və ya prekursor miqdarı, kalsifikasiya temperaturları və reaktivlərin qranulometriyası.

Aşağıdakı Cədvəl 1, Kanadanın Kvebek əyalətindəki asbest mədənlərindən çıxarılan tullantıların tipik kompozisiyalarını təqdim edir və bu materialların təməllik indeksini (Ib) göstərir.

Cədvəl 1
______________________________________
Krizotil Mədən Analizindən Tullantıların Tipik Kimyaları (ağırlıq %) Nümunə Ib MgO SiO2 FeO, Fe2 O3 Al2 O3 LOI*
______________________________________

Mina 1 0.89 42.8 47.9 4.8 - 13.0
Mədən 2 0.90 35.2 39.2 8.8 1.2 12.1
Mina 3 1.22 41.4 34.0 9.2 0.4 15.0
Mina 4 1.25 41.6 33.2 9.1 0.7 13.8
Misal 1
0.99 37.2 37.7 7.5 0.8 13.7
aşağıda
Nəzəri
1.00 43.6 43.4 -- -- 13.0
Serpantin
______________________________________

Məhsulda forsteritin yüksək faizini təmin etmək üçün tələb olunan maqnezium oksid və ya prekursorun miqdarı, təxminən 0,8 ilə 1,2 arasında dəyişə bilən ilkin Ib nisbətindən asılıdır. Teorik olaraq, 100 g saf serpantin, yuxarıdakı (ii) reaksiyasına görə 10.8 q silisium istehsal edərdi ki, bu da (iv) reaksiyasına görə silika ilə tam reaksiya üçün 14.5 q maqnezium oksidin olmasını tələb edər. Maqnezium oksidinin çox olması təmin edilərsə, bu, zərərli deyil, çünki yüksək qaynama temperaturu olan periklaz kimi məhsulda reaksiyaya girməmiş qalır. Ümumiyyətlə, buna görə də tələb olunan MgO miqdarı ağırlıq baxımından 10-25% aralığındadır və daha çox tercihen asbest tullantılarının miqdarına əsaslanaraq ən az 15% ağırlığındadır. Tələb olunan MgO miqdarını ifadə etməyin başqa bir yolu, başlanğıc materialların Ibinin (serpantin və MgO və ya prekursor) tercihen 1,34 ilə 1,68 aralığında olmasıdır.

Mövcud prosesi həyata keçirərkən, maqnezium oksidini belə istifadə etmək vacib deyil, çünki reaksiya şəraitində maqnezium oksidi verən hər hansı bir maqnezium birləşməsindən (məsələn, maqnezium oksid prekursoru) istifadə edilə bilər, məsələn, maqnezium hidroksid, maqnezium karbonat, maqnezium sulfat və ya maqnezium oksidin digər kimyəvi ekvivalentləri. Təbii ki, bir maqnezium oksid prekursoru istifadə edildikdə, nisbi miqdarı maqnezium oksid olaraq hesablanmalıdır.

Verilmiş bir MgO -da: SiO2 (Ib) nisbəti, kalsine edilmiş məhsulun qaynama temperaturu, ehtimal ki, maqnezium oksidin serpantinin (və ya forsterit-enstatitin) taxıllarına daha yaxşı yayılması səbəbindən serpantin başlanğıc materialının hissəciklərinin incəliyi ilə birbaşa mütənasib olaraq artır. reaksiya əvvəlcədən kalsine edilmiş tullantı məhsulu üzərində aparılır). Serpantinin (və ya forsterit -enstatitin) üstünlük verilən ölçü diapazonu -1.68 mm -dir. Lazım gələrsə, serpantin başlanğıc materialı zərrəciyin ölçüsünü lazım olduğu qədər azaltmaq üçün ilkin üyütmə mərhələsinə məruz qala bilər.

MgO və ya prekursor hissəciklərinin ölçüsü kritik deyil, lakin bu hissəciklər iki növ materialın yaxşı paylanmasını və qarışdırılmasını təmin etmək üçün serpantin hissəciklərinə bənzər ölçüdə olmalıdır.

Tullantıların və maqnezium oksidinin (və ya prekursorunun) hissəciklərindən dənəvər aqlomeratlar yaratmaq, bu materialları su və kifayət qədər yüksək temperaturda olan bir bağlayıcı ilə qarışdıraraq pasta yaratmaq və sonra qranullar hazırlamaq üçün üstünlük təşkil edir. pastadan. Bağlayıcı, kalsinasiya mərhələsində qranulların parçalanmasının qarşısını alır, bu da kalsinerdən maqnezium oksid tozunun itirilməsinə və MgO -nun SiO -ya qeyri -bərabər nisbətinə səbəb ola bilər.2 qızdırılan qranullarda. Qranulların ölçüsü və gücü sulu məhluldakı bağlayıcının miqdarı və seyreltmə nisbəti ilə idarə oluna bilər. Adətən, uyğun qranullar əmələ gətirmək üçün bağlayıcı məhlulun ağırlığının təxminən 3-10% -i tələb olunur və seçilmiş bağlayıcıdan asılı olaraq təxminən 5% -lik bir miqdar normaldır. Uyğun bir bağlayıcı həll nümunəsi, MgSO sulu bir həllidir4 MgO mənbəyi olmaq üstünlüyünə malikdir.

Hazırkı ixtirada istifadə olunan başlanğıc materialların qarışığı ən az 1200 ° C temperaturda və tercihen 1200 ° C ilə 1500 ° C aralığında olan temperaturda qızdırılır. tarazlığa çatmaq üçün arzu olunan reaksiyalar. İdeal olaraq, kalsinasiya temperaturu 1460 ° C civarındadır və reaksiya müddəti ümumiyyətlə ən azı bir saatdır.

Nəticədə ortaya çıxan məhsullar, xüsusən də Ib nisbətləri təxminən 1,2 -dən çox olan məhsullar, ölçü qumu, qablaşdırma qabiliyyəti, termal müqavimət və çömçə qumu kimi istifadə etmək və ya bənzər odadavamlı istifadə üçün uyğun xüsusiyyətlərə malikdir.

Xüsusilə, odadavamlı tətbiqlərdə materialı istifadə etməzdən əvvəl ixtiranın odadavamlı məhsulunu qrafitlə (və ya digər uyğun adlandırılan körpü vasitəsi ilə) qarışdırmaq xüsusilə arzu edilir ki, bu da polad kepçeli çuxurlu qum qumu kimi istifadə olunmalıdır. Qrafit yüksək temperaturlara məruz qaldıqda odadavamlı materialın aşağı istilik keçiriciliyindən qoruyucu sinterlənmiş qabıq əmələ gətirməsinə kömək edir. Qrafit və ya digər körpülərin miqdarı adətən yaranan qarışığın ağırlığının 5-15% -i və daha çox çəki ilə 5-10% -dir.

Çömçə qumlarının tətbiqi üçün tələb olunan əsas xüsusiyyətlər refrakterlik, ölçü paylanması, yüksək qablaşdırma dərəcəsi, aşağı istilik genişlənməsi və üst nozzildə uyğun bir qabıq meydana gətirmə qabiliyyətidir. Burun materialı olaraq istifadə edilən ən çox yayılmış qumlar, silika, təbii olivin və sirkondur, 1430 ° C -dən 1760 ° C -ə qədər, 1,540 ° C -dən 1760 ° C -ə və 2,040 ° C -dən 2220 ° C -ə qədər olan qaynama nöqtələrinə malikdir. müvafiq olaraq. Mövcud buluşa uyğun olaraq serpantinin kalsifikasiyası ilə istehsal olunan olivinlər, tərkibinin xüsusiyyətindən asılı olaraq yuxarıya doğru 1610 ° C -dən 1680 ° C -ə qədər olan birləşmə nöqtələrinə malikdir və xüsusən də MgO: SiO2 (Ib) nisbəti. Tercihen birləşmə nöqtələri 1,660 ° C -dən yuxarıdır.

Maye poladın iştirakı ilə hazırkı ixtiraya uyğun olaraq istehsal olunan sintetik olivinin yüksək istilik müqaviməti, onu polad istehsalında, məsələn, tökmə materiallarda, plastik və odadavamlı kərpiclərdə, 1650 -dən yuxarı temperatura müqavimət göstərən tüfəng və çınqıl materiallarında da uyğun edir. ° C

İxtira prosesi Şəkil 2 -də sxematik şəkildə göstərilən tipli bir aparatda davamlı olaraq həyata keçirilə bilər. 1. Bu aparatda, asbest tullantıları (əvvəllər istədiyiniz hissəcik ölçüsünə qədər üyüdülmüş) bir axını 10 -dan axını idarə edən klapan 11 -dən bir konveyer kəmərinə 12 keçir. Kəmər daha sonra maqnezium oksidi və ya prekursor hissəciklərinin axını altında serpantin hissəciklərini ötürür. Yaranan toz qarışığı daha sonra tank 15-dən qeyri-üzvi bağlayıcıların sulu bir həllinin axını altında nəql olunur. Nəticədə pastaya bənzər qarışıq bir qarışdırıcıda (qranulyatorda) 16 yerləşdirilir və çıxan qranullar girişə daxil edilir. aşağıya doğru meylli fırlanan sobanın 17, burada lazımi kalsinasiya aparılır.

Fırın 17 daha ətraflı şəkildə Şəkildə göstərilmişdir. 2. Mikser 16-dan çıxan qranullar giriş hunisinə 21, qidalanma zonasına 22 daxil edilir və əvvəlcədən isidici zonaya 23 gedir. Serpantinin susuzlaşdırılması əvvəlcədən isidilən zonadan 23 başlayır. Əvvəlcədən qızdırılan material daha sonra statik soba kalsifikasiya və sinterləmə zonası 24, istədiyiniz temperatura 1.200 ilə 1500 ° C arasında çatır. Kalsine edilmiş material daha sonra son məhsulun toplandığı bir soyutma zonasına 25 çatır. Materialın soba 17 -də təxminən bir saat qalma müddəti var.

İxtira aşağıdakı Nümunələrlə göstərilmişdir, lakin bununla məhdudlaşdırılmamalıdır.

Kalsine edilmiş məhsulların birləşmə nöqtəsinə xam serpantin hissəciklərinin ölçüsünün və serpantinə əlavə olunan MgO miqdarının təsirini təyin etmək üçün bir sınaq keçirildi.

Müxtəlif başlanğıc materialların istilik müalicəsi Şəkil 2 -də göstərilən tipli fırlanan sobada aparılmışdır. 2, başlanğıc materialları ilk mərhələdə ətraf mühitdən 800 ° C -ə qədər artan bir temperatura məruz qoyulur və sonra statik bir sobada 1350 ° C -ə qədər istiləşmə aparılır. Ümumi saxlama müddəti 2 saat idi. Hər testdə kalsinasiya mərhələsində soba itkisinin qarşısını almaq üçün serpantin-MgO qarışığının qranulyasiyası tətbiq edilmişdir. Pelletin ölçüsü və gücü sulu məhlulda bir maqnezium sulfat bağlayıcının miqdarı və seyreltmə nisbəti ilə idarə olunur.

Cədvəl 2 sınaqdan keçirilmiş serpantin-MgO qarışıqlarının tərkibini, həmçinin müvafiq kalsine edilmiş məhsulların kimyəvi analizlərini və onların qaynama temperaturunu göstərir (Tf). Kalsifikasiya temperaturu, Cədvəl 2 -də başqa cür göstərilmədiyi təqdirdə, statik sobada təxminən 1,350 ° C -ə çatdı. Füzyonun temperaturu, maksimum 1,680 ° C -ə qədər kalibrlənmiş bir qızdırıcı mikroskopla ölçülmüşdür. MgO: SiO2 (Ib) nisbəti istilik müalicəsindən əvvəl və sonra hesablanmışdır. Nisbət dəyərləri Şəkil 2 -də göstərilən qrafikdə təsvir edilmişdir. 3 müqayisəli analitik nəticələrlə birlikdə.

Cədvəl 2
__________________________________________________________________________
Yem və Kalsinasiya Məhsullarının Tərkibi SERPEN- SERPENTINE-MgO TINE FEED QARIŞIMLARI OLIVIN MƏHSULLARI Test Ölçüsü % % % % No (mm) MgO* SiO2 * Ib MgO SiO2 * İb T.f
__________________________________________________________________________

1 -3.36 41.1
34.9
1.18
48.5
39.62
1.24
1610
2 -1.68 41.6
34.2
1.22
48.6
39.0
1.25
1670
3 -0.84 41.9
35.4
1.18
46.2
38.0
1.22
1680
4 -1.68 39.9
34.9
1.14
48.9
42.7
1.15
1625
5 -1.68 44.0
36.3
1.21
49.4
40.4
1.22
1660
6 -1.68 46.5
35./5
1.31
51.1
38.9
1.31
& gt1680 **
7 -1.68 47.0
34.6
1.36
52.3
38.3
1.37
& gt1680 **
8 -1.68 48.0
33.2
1.44
56.9
36.9
1.51
& gt1680
9 -1.68 50.8
31.3
1.62
59.1
35.0
1.69
& gt1680 ***
10 -1.68 53.6
29.5
1.82
62.6
31.1
2.01
& gt & gt1680 ****
11 -1.68 47.6
32.1
1.48
51.0
34.7
1.47
& gt1680
12 -1.68 50.5
30.3
1.67
51.7
33.0
1.57
& gt1680
13 -1.68 53.3
28.6
1.86
59.3
30.2
1.96
& gt & gt1680
__________________________________________________________________________

*Qarışıq serpantin və maqnezium oksidin baş analizlərindən hesablanır. ** Bu iki məhsul 1,680 ° C -də yumşalmağa başladı. *** Kalsifikasiya temperaturu 1425 ° C -ə çatır.

ŞƏKİL. 4, serpantin hissəciklərinin ölçüsü ilə meydana gələn məhsulların qaynama temperaturu arasındakı əlaqəni göstərir. Qrafik göstərir ki, müəyyən bir MgO: SiO2 nisbəti (bu vəziyyətdə 1.2), kalsine edilmiş məhsulun qaynama temperaturu xam serpantinin incəliyi ilə artır.

Saf forsteritin MgO: SiO olduğu üçün2 1890 ° C bir qaynama temperaturu ilə 1.34 nisbətində, daha yüksək MgO: SiO olan hər hansı bir kompozisiyanın olması vacibdir.2 nisbəti 1680 ° C -dən çox olan qaynaşma temperaturuna malikdir (bu nümunədə istifadə olunan qızdırıcı mikroskopun aşkar edilə bilən ən yüksək həddi idi).

Məhsulların qaynama temperaturlarına MgO əlavələrinin miqdarının təsiri Şəkil 2 -də qrafik şəkildə göstərilmişdir. 5.

Bu nümunə, polad sürüşmə qapısı sistemi üçün çömçə qumu olaraq hazırkı ixtiraya uyğun olaraq istehsal olunan forsteritlə zəngin sintetik olivinin sınağını göstərir.

İxtiraya görə üç sintetik olivin qarışığı məhsulu uzun müddət yüksək temperaturda maye poladdan istilik keçiriciliyi üçün hazırlanmış və sınaqdan keçirilmişdir. Bu məhsullar Cədvəl 3 -də müvafiq əsaslıq indeksi və əsas mineraloji komponentlərlə müəyyən edilmişdir.

Cədvəl 3
__________________________________________________________________________
Qarışıq Məhsullar Kepçe Qumu Qarışıq MgO: SiO olaraq Test Ediləcək2 Tf Məhsulların Mənbəyi Təsbit Edilmiş ** (Ib) ° C. (Təxminən Məzmun)
__________________________________________________________________________

1 nömrəli
Testlər 2 və 5
1.22 1665 Müdir:
Forsterit (Mq2 SiO4)
Mayor:
Enstatit (MgSiO3)
Kiçik:
Dəmir oksidləri*
Magnesioferro peroksen
(Fe, Mg) SiO3
2 nömrəli
Testlər 6, 7,
1.39 və gt1680
Müdir:
Forsterit
8 və 11 Kiçik:
Dəmir oksidləri*
Magnesioferro peroksen
Enstatit
Periklaz (MgO)
3 nömrəli
Testlər 9 və 12
1.64 və gt & gt1680
Müdir:
Forsterit
Mayor:
Periklaz (MgO)
Kiçik:
Dəmir oksidləri*
Magnesioferro peroksen
__________________________________________________________________________

*Maghemit (Y-Fe2 O3), hematit (Fe2 O3), magnesioferrit (MgFe2 O4) ** Test nömrələri Nümunə 1 -də göstərilən test nömrələrinə aiddir. Qeyd: Silisium yoxdur (SiO2) məhsullarda müəyyən edilmişdir.

Taxıl ölçüsünün düzgün paylanması yüksək qablaşdırmanı təmin edir. Qum, taxıllar arasında çoxlu kəsişmələrin qarşısını almaq üçün bir neçə ardıcıl ekran haqqında məlumat verməlidir. Cədvəl 4, bu ixtiranın forsteritik olivinlərinin ölçüsünün digər qum növləri ilə müqayisəsini göstərir.

Cədvəl 4
__________________________________________________________________________
Kəmər Qumlarının Ölçü Ölçüsü Wt ABŞ Ekranının Müqayisəli Ekran Testləri 16 20 30 40 50 70 100 200 -200 % mm 1.18 0.84 0.60 0.42 0.30 0.21 0.15 0.08 0.08
__________________________________________________________________________

SİLİKA QUMU
15 53 31 3 -- -- -- -- --
DOĞAL - - - - 26 35 26 9 4
OLIVINE - - - 3 3 4 47 41 1
ZIRCON QUM
ÜRÜN YOX. 1
19 20 15 12 9 8 8 6 3
ÜRÜN YOX. 2
27 23 13 11 8 6 7 3 2
ÜRÜN YOX. 3
20 18 14 16 11 7 5 5 4
__________________________________________________________________________

Olivin qumlarının digər fiziki xüsusiyyətləri yaxşı qablaşdırma keyfiyyətlərini təmin edir. Bu xüsusiyyətlər xüsusi çəkisi, toplu sıxlığı və boşluq həcminin faizidir. Cədvəl 5, sintetik olivinlərin hər biri üçün belə fiziki xüsusiyyətləri göstərir.

Cədvəl 5
______________________________________
Sintetik Forsteritlə zəngin Qumların Xüsusi Boşluğu Məhsulun Yerçekimi Toplu Sıxlığı Həcmi % Fiziki Xüsusiyyətləri
______________________________________

1 nömrəli 2.93 1.46 (91 lb/ft 3)
50.2
2 nömrəli 2.86 1.56 (99 lb/ft 3)
49.8
3 nömrəli 2.82 1.40 (87 lb/ft 3)
46.8
______________________________________

Həm nisbətən yüksək xüsusi çəkisi, həm də olivin məhsullarının yarı bucaqlı forması yaxşı axan materialla nəticələnmişdir.

Nəhayət, tapança ucu üçün yeni qumları uyğunlaşdıran digər iki amil, hər üç olivin məhsulu üçün aşağı istilik genişləndirmə əmsalı (1.09 × 10 -5) və yüksək sərtlik (Mohs miqyasında 5.5).

Maye poladla təmasda olduqda, qənaətbəxş bir çömçə qumu, burun ucunda qabıq kimi tanınan aşağı istilik keçiriciliyi təbəqəsi yaratmalıdır. Sürüşmə qapısı sobaya vurmaq üçün açıldıqda bu qabıq poladın statik təzyiqi ilə qırılır. Sinterləmə ya təbii hadisələrdən, məsələn, silika qumlarında feldispat olması və ya bu məqsədlə qarışıqların alınması ilə əldə edilir. qrafit kimi xromitlərə, silikaya sirkona və s. kimi əlavə maddələr vasitəsilə. Sonuncu birləşmə sərbəst silikanın əriməsi və sirkonun zirkon və silikaya parçalanması nəticəsində təxminən 1540 ° C -də şüşəli bir körpü əmələ gətirir.

Şəkildə göstərildiyi kimi. 6, sintetik olivin məhsullarının çömçə qumları kimi uyğunluğunu qiymətləndirmək üçün testlər altındakı vurma çuxuru olmayan bir elektrik induksiya sobasında 60 aparılmışdır. Olivin-qrafit qarışığı 62 ilə doldurulmuş (10% qrafit karbonu olan) odadavamlı bir qəlib 61, sobanın dibinə quraşdırılmış və yan tərəfə istilik ötürülməsinin qarşısını almaq üçün rammed mullit 63 ilə əhatə olunmuşdur. Odadavamlı kalıp 61 -in yuxarı hissəsində konik bir bölmə 64 vardı və qum bu konik hissədə 65 -ə çıxan "çiçək qabına" yığılmışdı. Qumun üst səthi 66 kq polad lövhə ilə qorunurdu, üzərinə 25 kq polad külçə 67 qoyulmuşdu.

Şəkildə göstərildiyi kimi, metal əvvəlcədən seçilmiş temperaturda, yəni 1600 ° C, 1650 ° C və 1700 ° C-də 1 ilə 2 saat arasında dəyişən müddətlərdə saxlanılır. 7.

Odadavamlı yatağın (62) üst hissəsində əmələ gələn bir qabığın (70) qalınlığı, maye poladın 72 temperaturundan və maye metal ilə çömçə qumu arasındakı təmas müddətindən asılı olduğundan, həm temperaturun artması, həm də Cədvəl 6 -da göstərildiyi kimi müddət.

Cədvəl 6
______________________________________
Forsteritik Olivinlə Əlaqə Məhsulu ilə Burun Testinin Şərtləri Sıvı Polad Dövr No. ° C. sa
______________________________________

1 1600 1
2 1650 11/2
3 1700 2
______________________________________

Test tamamlandıqdan sonra soba 60 əyildi və maye polad 72 töküldü. Olivin-qrafit qumu 74 ilə maye polad 72 arasındakı ara fazada əmələ gələn odadavamlı qabıq 70, müayinə üçün çıxarılan qəlibdəki dəyişməmiş olivin-qrafit qumunu 74 saxlamaq üçün kifayət idi. Hər testdə qabığın 70 kiçik bir çubuqla asanlıqla qırılacaq qədər incə olduğu aşkarlandı. Bu, sinterlənmiş təbəqənin sənaye sürüşmə qapı sistemində maye poladın təzyiqi altında qırılacağını göstərirdi.

Serpantin tullantılarının magneziya prekursorları MgCO ilə qızdırıldığı beş sınaq keçirildi3 və MgSO4. Şərtlər və nəticələr aşağıdakı Cədvəl 7 və 8 -də göstərilmişdir.

Cədvəl 7
__________________________________________________________________________
Qranulometriya, serpantin, aşqarlar və əmələ gələn qarışıqların tərkibi və əsas indeksi Əlavə maddələr (çəki) % Serpentin-MgO-Asbest MgO MgSO4 Qarışıqlar Nümunə Tullantıları MgO təqdim edir: granulo- Test Analizi (quru) % MgSO4 Analiz (quru) % SiO2 metri No. MgO SiO2 Fe2 O3 Ib MgCO3 Həll MgO SiO2 Fe2 O3 (Ib)
__________________________________________________________________________

(-1.68 mm)
12 39.0
39.0
5.9 1.00
12.2 5.0 46.5
34.2
5.2 1.36
13 39.0
39.0
5.9 1.00
16.6 5.0 49.1
32.5
4.9 1.51
14 39.0
39.0
5.9 1.00
21.3 5.0 52.0
30.7
4.6 1.69
15 39.0
39.0
5.9 1.00
16.6 5.0 49.1
32.5
4.9 1.51
16 39.0
39.0
5.9 1.00
16.6 5.0 49.1
32.5
4.9 1.51
__________________________________________________________________________

Cədvəl 8
__________________________________________________________________________
İstilik müalicəsi şərtləri, nəzarət temperaturlarının ölçülməsi zamanı olivin məhsulunun analizi Nümunə Kalsinasiya Olivin Məhsulları dənəvər- Test Temperaturu (° C) Analiz (%) Temperatur (° C.) Lometriya № Mərhələ I Mərhələ 2 MgO SiO2 FeO3 Ib Yumşaldıcı Füzyon
__________________________________________________________________________

(-1.68 m)
12 800 (1 saat)
1350 (1 saat)
47.7
37.6
8.0 1.27
1680
& gt1680
13 800 (1 saat)
1350 (1 saat)
48.6
35.0
7.6 1.39
& gt1680
& gt1680
14 800 (1 saat)
1350 (1 saat)
50.0
33.7
7.5 1.48
& gt1680
& gt1680
15 800 (1 saat)
1405 (1 saat)
49.4
36.0
6.8 1.37
& gt1680
& gt1680
16 800 (1 saat)
1460 (1 saat)
50.8
35.0
6.0 1.46
& gt1680
& gt1680
__________________________________________________________________________

Yeddi nümunə ixtira prosesinə uyğun olaraq hazırlanmış və müxtəlif mineral fazaların tərkibinə görə təhlil edilmişdir. Nəticələr aşağıdakı Cədvəl 9 və 10 -da göstərilmişdir.

Cədvəl 9
______________________________________
X-ray toz-difraksiya nümunələrinin təhlili aşağıdakı düzəldilməmiş kompozisiyalar verir (həcmli faizlərlə ifadə olunur): Mərhələ ICDD # 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
______________________________________

forsterit 3-189 87 86 96 97 93 91 86
enstatit 31-634--11 14 9 51 34
periklaz 4-829 40 59 91 32 26-21
magemit-C 39-1346 49 72 34 26 16 44 80
protoenstutit
3-523 15 14 -- -- -- -- --
maqnezium silikat
11-273 -- -- -- -- -- 41 --
kvars 5-490------9
______________________________________

Müvafiq I/I üçün bu rəqəmlərin düzəldilməsic nisbətlər və normallaşdırma aşağıdakı kəmiyyət tərkiblərini verir:

Cədvəl 10
__________________________________________________________________________
Mərhələ ICDD # 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
__________________________________________________________________________

forsterit
34-189
65 58 66 75 81 52 54
Mg2 SiO4
enstatit 31-634
-- -- 5 7 5 19 14
(Fe, Mg) SiO3
periklaz 4-829
8 10 16 7 6 -- 4
MgO
magemit-C
39-1346
20 26 13 11 8 14 27
Fe2 O3
protoenstatit
3-523
8 6 -- -- -- -- --
MgSiO3
maqnezium silikat
11-273
-- -- -- -- -- 15 --
MgSiO3
kvars 5-490
-- -- -- -- -- -- 1
SiO2
Cəmi 100100
100 100
100 100
100
Ib nisbəti 1.27
1.39
1.48
1.48
1.48
1.48
1.48
__________________________________________________________________________

Yuxarıdakı təlimləri nəzərə alaraq, mövcud ixtiranın əsas ruhundan uzaqlaşmadan çoxlu dəyişikliklər və dəyişikliklər edilə bilər. Müvafiq olaraq, əlavə edilmiş iddialar çərçivəsində ixtiranın burada xüsusi olaraq təsvir olunduğundan fərqli olaraq tətbiq oluna biləcəyi bu sahədə təcrübəli olanlar tərəfindən təqdir ediləcəkdir.


Töhfə verənlər və Atributlar

Radioaktiv izləyicilər kimi tanınan birləşmələr reaksiyaları izləmək, bir maddənin paylanmasını izləmək, tibbi şərtlərin diaqnozu qoyulması və müalicəsi üçün istifadə edilə bilər. Digər radioaktiv maddələr zərərvericilərlə mübarizə aparmaq, quruluşları görselleştirmek, yanğın xəbərdarlıqları vermək və bir çox digər tətbiqlər üçün faydalıdır. ABŞ-da hər il nisbətən qısa yarı ömrü olan müxtəlif radioizotoplardan istifadə edərək yüz milyonlarla nüvə tibb testi və proseduru həyata keçirilir. Bu radioizotopların əksəriyyətinin yarı ömrü nisbətən qısadır, bəziləri isə radioizotopun tibb müəssisələrində yerində edilməsi lazımdır. Radiasiya müalicəsi, xərçəng hüceyrələrini DNT-lərinə zərər verərək öldürmək üçün yüksək enerjili radiasiyadan istifadə edir. Bu müalicə üçün istifadə edilən radiasiya xaricdən və ya daxildən verilə bilər.


14.5: Sintetik Forsterit - Geosciences

MDPI tərəfindən nəşr olunan bütün məqalələr dərhal açıq giriş lisenziyası altında bütün dünyada mövcuddur. Rəqəmlər və cədvəllər daxil olmaqla MDPI tərəfindən nəşr olunan məqalənin hamısını və ya bir hissəsini yenidən istifadə etmək üçün xüsusi icazə tələb olunmur. Açıq giriş Creative Common CC BY lisenziyası altında nəşr olunan məqalələr üçün, orijinal məqalənin açıq şəkildə göstərilməsi şərti ilə, məqalənin hər hansı bir hissəsi icazəsiz təkrar istifadə edilə bilər.

Xüsusiyyət Sənədləri, bu sahədə yüksək təsir potensialı olan ən qabaqcıl tədqiqatları təmsil edir. Xüsusi məqalələr elmi redaktorların fərdi dəvəti və ya tövsiyəsi əsasında təqdim edilir və nəşrdən əvvəl ekspertlər tərəfindən nəzərdən keçirilir.

Xüsusi Sənəd ya orijinal bir araşdırma məqaləsi, ya da tez -tez bir neçə texnika və ya yanaşmanı özündə cəmləşdirən əsaslı yeni bir tədqiqat işi ola bilər və ya elmi sahədə ən həyəcanverici uğurları sistematik şəkildə nəzərdən keçirən sahədəki son tərəqqi haqqında qısa və dəqiq yeniləmələri olan hərtərəfli bir araşdırma kağızı ola bilər. ədəbiyyat Bu cür sənəd gələcək tədqiqat istiqamətləri və ya mümkün tətbiqlər haqqında bir fikir verir.

Redaktor seçimi məqalələri dünyanın hər yerindən MDPI jurnallarının elmi redaktorlarının tövsiyələrinə əsaslanır. Redaktorlar bu yaxınlarda jurnalda nəşr olunan, müəlliflər üçün xüsusilə maraqlı olacağını və ya bu sahədə əhəmiyyətli olacağını düşündükləri az sayda məqalə seçirlər. Məqsəd, jurnalın müxtəlif tədqiqat sahələrində nəşr olunan ən maraqlı əsərlərin bir hissəsini təqdim etməkdir.


Fizika Elmləri Bölümü Araşdırma məqamları


Bu araşdırma üz qabığını bəzədi Mikroskopiya və Mikroanaliz. Görüntü krediti: Mikroskopiya və Mikroanaliz, Amerika Mikroskopiya Cəmiyyəti və Cambridge University Press. Şəkli böyüt.

Nəticələr: Karbondioksidi tutub yeraltı qaya formasiyalarında saxlamaq iqlim dəyişikliyini azaltmaq üçün təklif olunan həllərdən biridir. Saxlanılan karbon qazı ilə forsterit arasındakı kimyəvi reaksiyalar haqqında yeni biliklər (Mg2SiO4), uzun müddətli karbon tutulması üçün maqneziumla zəngin olivinləri olan magmatik süxurların istifadəsinə nə qədər güvəniləcəyini təyin etməyə kömək edir. Sakit Okean Şimal -Qərb Milli Laboratoriyasındakı elm adamları, karbon qazının və forsteritin reaksiyaya girərək hidratlı dipingit meydana gətirdiyini təyin etdilər [(Mg5(CO3)4& öküz5H2O)], həllindən çökür.

Nəmləndirilmiş dipingit çöküntüləri, başlanğıc fazanın sintetik forsterit və ya təbii formaya əsaslanaraq fərqli mexanizmlər və fərqli bir morfologiya ilə böyüyür. Sintetik forsteritdə maqnezium məhlulları, buxarlanmanın dipingit rozetlərini geridə qoyduğu məsamələrə sızdı. Təbii forsteritdə dipingit çöküntüləri yalnız səthdə və çubuqabənzər quruluşlarda əmələ gəlir. Multimodal yüksək qətnamə görüntüləmə və spektroskopik analiz nəticəsində mümkün olan bu tapıntı, superkritik karbon dioksidin saxlanması geokimyasına yeni bir fikir verir. Bu araşdırmanın görüntüləri üz qabığını bəzəyib Mikroskopiya və Mikroanaliz.

Niyə Vacibdir: Kömürdən və digər fosil yanacaqlardan elektrik enerjisi istehsal etmək, planetin insan istehsalı olan karbon qazı emissiyalarının yalnız yarısından çoxunu təşkil edir. Karbon dioksid tullantıları bitkilərə, suyun mövcudluğuna və havanın keyfiyyətinə təsir edən hava şəraitinin dəyişməsinə səbəb olur. Karbondioksidin tutulması və ayrılması onun təsirini azalda bilər, lakin saxlama zamanı baş verəcək reaksiyalarla bağlı əsas suallara cavab verilməlidir. Karbondioksit və minerallar arasında suyun az olduğu vəziyyətlərdə əsas qarşılıqlı təsirləri anlayaraq elm adamları mühəndislərə, siyasətçilərə və digərlərinə fərqli variantlar haqqında məlumat verə bilərlər.

Metodlar: Sənaye emalı kimi karbon dioksid tullantılarını saxlamaq üçün onu tutmaq, yüksək təzyiq və yüksək temperatur altında qatılaşdırmaq və həm qazın, həm də maye xüsusiyyətlərinə malik olan superkritik karbon qazına çevirmək lazımdır. Tədqiqatçılar bu dərin yeraltı şəraiti təqlid edərək karbon dioksidi yüksək rütubətli bir mühitdə forsteritlə inkubasiya etdilər. Sistemin kimyəvi dəyişikliklərini öyrənmək üçün helium ion mikroskopiyası və EMSL -də kimyəvi analiz üsullarından istifadə edərək görüntüdən istifadə etdilər.

Tədqiqatları kritik olan tədqiqat qrupu, yüksək təzyiq və yüksək temperatur təcrübə şəraitində əmələ gələn çox kövrək reaksiya məhsullarını qorumaq üçün yeni bir nümunə hazırlama protokolu hazırladı.

Növbəti nədir? Yeraltı elmlər sahəsində təxminən 50 illik təcrübədən istifadə edən qrup, yeraltı dərinlikdə olan karbon qazı və fərqli minerallar arasında meydana gələcək reaksiyaları araşdırmağa davam edir.

Təşəkkürlər:

İstifadəçi İmkanları: EMSL-də helium ion mikroskopiyası, fokus ion şüa tarama elektron mikroskopiyası, ötürücü elektron mikroskopiyası, elektron difraksiya spektroskopiyası və Raman spektroskopiyası analizləri aparılmışdır.

Tədqiqat sahəsi: Yeraltı Elmlər

Tədqiqat qrupu: Bruce W. Arey, Libor Kovarik, Odeta Qafoku, Zheming Wang, Nancy J. Hess və Andrew R. Felmy, PNNL

İstinad: Arey BW, L Kovarik, O Qafoku, Z Wang, NJ Hess və AR Felmy. 2013. & quotNet Supercritical CO -da Mineral Transformasiyaların Araşdırılması2 Elektron Mikroskopiya ilə Mikroskopiya və Mikroanaliz 19 (2): 268-275. DOI: 10.1017/S1431927612014171


*Shogo TACHIBANA 1 , Aki TAKIGAWA 2 (1 .Dept.Təbiət Tarixi Elmləri, Hokkaido Universiteti , 2 .Yer və Planet Elmləri Bölümü, Kyoto Universiteti)

Açar sözlər: forsterit, kondensasiya, kinetik, toz, planetlərarası disk

Balanslı kondensasiya hesablamaları müəyyən bir fiziki və kimyəvi şərtlər altında bir sıra sabit minerallar təmin edir, təzyiqin, temperaturun və qaz kimyasının zamanla dəyişdiyi zaman dəyişən şərait sistemlərində kondensasiya mütləq olaraq baş vermir. Toz əmələ gətirmə proseslərinin kinetik aspektini, xüsusən tozun buxar artım kinetikasını anlamaq vacibdir. Bu işdə, H2? H2O? Forsterite sistemində protoplanet diskə bənzər şəraitdə forsteritin buxar artımı üçün kondensasiya üçün kinetik əngəl olan kondensasiya əmsalı ölçüsüz bir parametrin kəmiyyət qiymətləndirməsini təqdim edirik.

Bu işdə infraqırmızı vakuum sobası istifadə edilmişdir. Təzyiqi sabit saxlamaq üçün hidrogen və su buxarından ibarət qarışıq qaz sistemə idarə olunan sürətlə axdı. İridium potasındakı sintetik forsterit tozu qaz mənbəyi olaraq qızdırıldı. Buxarlanmış qazların bir hissəsi, kameranın daha sərin bir bölgəsində yerləşən platin meshin bir səthində kondensasiya edilmişdir. Təcrübə zamanı təzyiq və temperatur şəraiti protoplanetar disklərə yaxın idi. Sistemin ümumi təzyiqi 5.6 Pa səviyyəsində saxlanıldı və substratın temperaturu

1235 K. qazlı H2O/H2 nisbətində təyin edildi

Günəşdəki H2O/H2 nisbətindən 15 dəfə böyükdür. Təcrübə müddəti 5 ilə 115 saat arasında dəyişdi.

Platin mesh, sub-mikrondan mikrona qədər olan kondensatlarla tamamilə örtülmüşdür. Kondensatların kimyəvi tərkibi stokiyometrik forsteritə uyğun gəlirdi. Kondensatlardan kristal forsteritə uyğun müxtəlif EBSD nümunələri əldə edilmişdir. Beləliklə, kondensatların nazik bir polikristal forsterit təbəqəsi olduğu qənaətinə gəlirik.

Substrat üzərindəki qazdakı SiO/H2 nisbətinin 5.5 x 10-7 olduğu təxmin edilir ki, bu da günəş SiO/H2 nisbətinin 7.7 x10-3-ə bərabərdir. Hazırkı təcrübə üçün doyma nisbəti belə idi

230. Substrata daxil olan SiO axını və ideal buxarlanma axını əsasında, forsteritin kondensasiya əmsalı 1235 K-da 0,038 +/- 0,005 və üst doyma nisbəti 230 olaraq qiymətləndirildi.

1235 K -dakı kondensasiya əmsalı hidrogen qazında forsteritin buxarlanma əmsalı ilə yaxşı uyğun gəlir və metal dəmirdən daha kiçikdir. Metal ionu və forsterit üçün kondensasiya və buxarlanma əmsallarının fərqi metal dəmir (metal bağları) və silikatlardakı (ion və/və ya kovalent bağlar) atom bağlarının fərqi ilə əlaqələndirilə bilər. Bu fərq, forsterit tozunun, məsələn kondritlərdəki AOA -nın, tarazlıq kondensasiya istiliyinə malik olmasına baxmayaraq, şəraitə uyğun olmayan mühitlərdə metal dəmir tozundan daha az səmərəli şəkildə baş verdiyini göstərir.


Videoya baxın: GeoRef Overview