Высокотемпературные преобразования и термическое расширение галотрихита FeAl2 (SO4)4⋅22H2O

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Галотрихит – широко распространенный минерал поствулканических обстановок и зон окисления рудных месторождений. Он устойчив до температуры 70 °С, дальнейшее нагревание приводит к образованию рентгеноаморфной фазы I. При температуре 340–660 °С появляются рефлексы миллозевичита (преобладающая фаза) и микасаита. Миллозевичит и микасаит разрушаются при температуре >660 °С с образованием рентгеноаморфной фазы II. Согласно данным синхронного термического анализа, переход из галотрихита в безводные сульфаты сопровождается потерей молекул Н2О, что составляет порядка 42.9 мас.%, переход в рентгеноаморфную фазу II вызван потерей SO3, которая составляет около 37.4 мас.%, оба этапа сопровождаются эндотермическими эффектами. Термическое расширение галотрихита резко анизотропно, максимальное расширение определяется сдвиговыми деформациями решетки в плоскости моноклинности вдоль биссектрисы тупого угла β, а наименьшее – направлением прочных связей S–O–Fe внутри комплексов [Fe(SO4)(H2O)5]0. Значительное объемное расширение галотрихита (9 (3) . 10-5 °C-1 ) происходит благодаря определяющей роли водородных связей в строении кристаллической структуры.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Р. М. Шевелева

Институт Вулканологии и Сейсмологии ДВО РАН; Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: rezeda_marsovna@inbox.ru
Россия, Петропавловск-Камчатский; Санкт-Петербург

Е. С. Житова

Институт Вулканологии и Сейсмологии ДВО РАН

Email: rezeda_marsovna@inbox.ru
Россия, Петропавловск-Камчатский

А. Н. Купчиненко

Институт Вулканологии и Сейсмологии ДВО РАН

Email: rezeda_marsovna@inbox.ru
Россия, Петропавловск-Камчатский

М. Г. Кржижановская

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: rezeda_marsovna@inbox.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. А. Нуждаев

Институт Вулканологии и Сейсмологии ДВО РАН

Email: rezeda_marsovna@inbox.ru
Россия, Петропавловск-Камчатский

Список литературы

  1. Бубнова Р.С., Филатов С.К. Терморентгенография поликристаллов. Часть II. Определение количественных характеристик тензора термического расширения: учебное пособие. СПб: С.-Петерб. гос. ун-т, 2013. 143 с.
  2. Бубнова Р.С., Фирсова В.А., Филатов С.К. Программа определения тензора термического расширения и графическое представление его характеристической поверхности – ThetaToTensor (ТТТ) // Физика и химия стекла. 2013. Т. 39. № 3. С. 505–509.
  3. Действующие вулканы Камчатки. В 2 т. Т. 2 / Ред. Федотова С.А. и Масуренкова Ю.П. М.: Наука, 1991. 415 с.
  4. Житова Е.С., Сергеева А.В., Нуждаев А.А., Кржижановская М.Г., Чубаров В.М. Чермигит термальных полей Южной Камчатки: высокотемпературное преобразование и особенности ИК-спектра // ЗРМО. 2019. Т. 148. № 1. С. 100–116.
  5. Кржижановская М.Г., Сеннова Н.А., Бубнова Р.С., Филатов С.К. Термические преобразования минералов ряда бура – тинкалконит – кернит // ЗВМО. 1999. Т. 128. № 1. C. 115–122.
  6. Филатов С.К. Высокотемпературная кристаллохимия. Теория, методы и результаты исследований. Л.: Недра, 1990. 288 с.
  7. Шевелева Р.М., Назарова М.А., Нуждаев А.А., Жегунов П.С., Житова Е.С. Распространенность и химический состав галотрихита на геотермальных полях Камчатки // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2023. Т. 58. № 2. C. 5–16. doi: 10.31431/1816-5524-2023-2-58-5-16.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Белые игольчатые кристаллы галотрихита с термального поля вулканического комплекса Большой Семячик (а, б) и изображения галотрихита в обратно-рассеянных электронах: (в) волокнистые агрегаты галотрихита (Hth), (г) галотрихит в ассоциации с опалом (Opl), гипсом (Gp) и иллитом (Ilt).

Скачать (213KB)
3. Рис. 2. Этапы преобразования галотрихита согласно терморентгенографии в интервале температур от 30 до 740 °С: (I) галотрихит, (II) рентгеноаморфная фаза, (III) микасаит и миллозевичит и (IV) рентгеноаморфная фаза.

Скачать (238KB)
4. Рис. 3. Проиндицированные рентгенограммы галотрихита (с примесью алуногена, которая отмечена шестиугольником) при Т = 30 °С и смеси микасаита (Mik) с миллозевичитом (Msv) при Т = 500 °С.

Скачать (107KB)
5. Рис. 4. Фазовое соотношение миллозевичита Al2(SO4)3 и микасаита Fe3+2(SO4)3.

Скачать (82KB)
6. Рис. 5. Данные синхронного термического анализа галотрихита. Площадь пика кривой ДТА (в мкВс/мг): (I) 248.6; (II) 44.9; (III) 1342; (IV) 46.8.

Скачать (97KB)
7. Рис. 6. Графики зависимостей параметров элементарной ячейки (пэя) от температуры. Уравнения аппроксимации: a = 6.1899(18) + 0.320(40)*T*10-3 (R2 = 0.93); b = 24.287(14) – 0.43(31) *T*10-3; c = 21.239(14)+ + 1.01(32)*T*10-3 (R2 = 0.74); β = 100.346(3) – 2.2(6)*T*10-3 (R2 = 0.68); V = 3140.6(4.7) + 289(104)*T*10-3 (R2 = 0.73), где R2 – коэффициент детерминации, Т – температура.

Скачать (57KB)
8. Рис. 7. Корреляция кристаллической структуры галотрихита и фигуры КТР в плоскости cb (а), кристаллическая структура и водородные связи в плоскости ac (б), уменьшение (сжатие) угла моноклинности β при нагревании и фигура КТР в плоскости ac (в).

Скачать (269KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».