二水石膏晶體結(jié)構(gòu)的一些顯著特點(diǎn)

時(shí)間：2014-05-19 10:05:13

作者：世邦機(jī)器

二水石膏中結(jié)晶水的結(jié)合狀態(tài)至今說(shuō)法不一，根據(jù)核磁共振(NMR)和紅外吸收光譜(IR)分析證實(shí)：二水石膏中的結(jié)晶水至少由兩種結(jié)合狀態(tài)的水，即結(jié)構(gòu)水和沸石水所組成。一般認(rèn)為，結(jié)構(gòu)水是在二水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨鄷r(shí)脫出的水，而沸石水則保留在半水石膏中，只有在半水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)橛彩啖髸r(shí)才被脫出。因此說(shuō)，半水石膏的形成量與這兩種水的比例有關(guān)。NMR和IR分析也證實(shí)，不同來(lái)源的二水石膏中這兩種水的比例也不同，表2 1-3列出了用不同方法測(cè)量的和不同結(jié)晶程度的二水石膏中沸石水含量的數(shù)據(jù)。這種組成比例的差別與石膏性能的關(guān)系研究雖少，但有理由認(rèn)為，組成這種礦物的結(jié)晶水的數(shù)量和比例不同，乃是不同產(chǎn)地不同結(jié)晶狀態(tài)的石膏性能差異的原因之一。

晶體結(jié)構(gòu)對(duì)石膏晶體的形態(tài)生長(zhǎng)也起著控制作用，石膏粉碎機(jī)決定著各晶面的生長(zhǎng)速度。但同時(shí)也不能忽略形態(tài)生長(zhǎng)還取決于環(huán)境條件，如溫度、壓力、濃度、黏度、pH值、渦流、雜質(zhì)或外加離子等因素的作用。1973年，Edinger曾研究了外加離子對(duì)石膏晶面生長(zhǎng)的影響。他的研究表明，石膏在一定過(guò)飽和度的條件下，H+、Sr2+、Ag+選擇吸附于(110)面上；HSO4、NO3-、Na+吸附于(111)面上，而OH-吸附于(010)面上。他認(rèn)為(111)面上由Ca2+組成，所以選擇性吸附了離子，而(110)面上由Ca2+引和SO42-；組成，因此正、負(fù)離子都可以吸附，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，H+、Sr2+、Ag+在SO42-；上的吸附更強(qiáng)烈。另外，他指出：增加離子的濃度，可以減少晶體的尺寸，而增加的濃度將使晶體尺寸增大。正由于環(huán)境因素的影響，所以石膏晶體的形態(tài)和大小是多種多樣的，有柱狀、板狀、針狀、粒狀等，還有集合體形態(tài)，如纖維狀、致密塊狀等。

同時(shí)，環(huán)境條件還可引起晶體結(jié)構(gòu)及組成上的微小變化，石膏粉生產(chǎn)線如晶格發(fā)生了缺陷和畸變，晶體中吸附了數(shù)量不等的雜質(zhì)等。這種亞微觀結(jié)構(gòu)層次上的差別也將導(dǎo)致二水石膏在性能上的變化，如密度可在2．2～2．49／cm3之間變化，實(shí)際的結(jié)晶水含量總是小于理論值20．93％，溶解度、熱性能等均發(fā)生一定的改變。根據(jù)古列特測(cè)定，石膏在25℃水中之溶解度(以氧化鈣計(jì))，晶體2um時(shí)為2．089／L，晶體0．3tim時(shí)提高到2．479／L。從二水石膏的DTA和XRD曲線上也可發(fā)現(xiàn)：前列個(gè)吸熱峰的溫度可在130～170℃之間變化；而X射線衍射數(shù)據(jù)(面間距和強(qiáng)度)可有不同的JCPDS卡片與之對(duì)應(yīng)。另外，二水石膏結(jié)晶的好壞及雜質(zhì)情況還可影響其脫水成核的速度。