В настоящее время глина является самым доступным и дешевым материалом для производства керамических изделий и строительных материалов. В смеси с водой глина образует тестообразную пластичную массу, пригодную для дальнейшей обработки. В зависимости от места происхождения природное сырьѐ имеет существенные различия. Одно можно использовать в чистом виде, другое необходимо просеивать и смешивать, чтобы получить материал, пригодный для изготовления различных изделий.

В Республике Саха (Якутия) известно множество месторождений глинистых пород: Намское, Санниковское, Покровское, Сыдыбыльское, Устъ-Алданское и др. [2]

В условиях быстрого роста производства алюмосиликатных материалов, с учетом повышения требований к стабильности и качеству выпускаемой продукции, все большее значение приобретает проблема непостоянства химического, гранулометрического и минералогического составов природного алюмосиликатного сырья. Таким образом, перед нами стоит задача исследования химического состава глин Санниковского месторождения, т. к. в Санниковском месторождении сосредоточен запас легкоплавких глин в РС(Я). Если мы установим химический состав глинистого сырья, то в будущем сможем модифицировать сырье для получения строительных материалов.

Целью работы является: Исследование химического и минерального состава глин Санниковского месторождения РС(Я).

Объекты исследования: глина Санниковского месторождения.

Глина состоит из химических соединений алюминия, кремния, железа, титана, кальция, магния, натрия, калия в виде окислов, солей и др. В глинах содержатся также некоторое количество органических веществ и вода. Содержание важнейших окислов, входящих в состав легкоплавких глин, находится в следующих пределах (в %): кремнезема SiO2 – (60-80)%; глинозема Al2O3 вместе с окисью титана TiO2 –(5-20)%; окиси железа Fе2O3 вместе с закисью железа FeO –(3-10)%; окиси кальция CaO –(0-25)%; окиси магния MgO –(0-3)%; окислов щелочных металлов Na2O–K2O –(1-5)%.[4]

Минеральный состав глин отличается сложностью и непостоянством. Однако в нем можно выделить такие

минералы, без которых порода не может считаться глиной. Эти существенные для глин минералы называются глинообразующими или глинистыми минералами. К ним относятся некоторые алюмосиликаты (минералы групп каолинита, гидрослюд монтмориллонита и др.) и водные феррисиликаты (нонтронит). Минеральный состав дает более полную характеристику глин, чем химический. [4]

Химический состав проб глин санниковского месторождения мы установили с помощью силикатного анализа. Силикатный анализ позволяет определить содержание оксидов, входящих в состав силикатных материалов. [3]

Таблица 1

Результаты силикатного анализа

  

H2Oг игро скоп ичес каяв лажн ость	H2Oкр исталл ллизац ионная	CO2	ПП П	FeO	Fe2O3	Ca O	Mg O	MnO2	K2 O	Na2O	Al2O3	Ti O2	SiO   2	P2O   5
1,371	5,16	2,788	8,06	0,568	14,39	4,27	2,14	0,081	2,63	2,109	14,23	0,	61,4	0,13
					7	9	4		6		5	73	42	2

0

 

ИК-спектроскопией, с программным обеспечением Varian Resolutions Pro, провели идентификацию колебаний групп молекул входящих в состав глинистого сырья. Каждый образец тщательно измельчали и перемешивали с твердым бромидом калия (поскольку галогениды щелочных металлов прозрачны для инфракрасного излучения в широкой области), после чего смесь прессовали в таблетку (правильный диск). ИК- спектры снимали в области 7200 – 400 см–1.[3]

Результаты исследований представлены на Рисунке 1. Анализ спектра частот образцов глины санниковского месторождения показывает, что появление полос поглощения в области 1003,905 см-1 обусловлено валентными колебаниями связей Si-O и деформационными колебаниями связей О-Н гиббситового слоя, к ним можно отнести наиболее интенсивные полосы с частотами 1007 и 1029 см-1. Поглощение в области 999,866 см- 1обусловлено деформационными колебаниями ОН-групп алюмокислородных октаэдров каолинита. Группа пиков поглощения в интервале между 3618,970 см-1 обусловлена валентными связями О-Н гиббситового слоя в каолините, к ним относятся поглощения на частотах 3618, 3649, 3673 и 3688 см-1.

Данные рентгенофазового анализа (Рисунок 2) согласуются с результатами химического анализа глин (Табл.1) и с данными ИК-спектроскопии (Рисунок 1): рефлексы, характерные для кварцевой составляющей, во всех исследуемых пробах отличаются весьма большой интенсивностью, что указывает на его (кварца) значительное содержание в глинистых породах.

Полученные дифрактограммы приведены на Рисунке 2, там же указаны списки минералов, обнаруженных в исследуемом образце.

Рентгенофазовый анализ выполнен на дифрактометре D2 PHASER фирмы Bruker (Германия), CuKα излучение, 30 кв, 10 ма. Использовали базу данных PDF 2, программы идентификации и полуколичественного анализа поставленные с прибором.

На Рисунке 3 представлен минеральный состав исследуемой глины, по своему минеральному составу исследуемая глина содержит следующие минералы: кварц, микролин, альбит, мусковит, вермикулит и кронстедит.

На данном этапе исследования предстоит изучить

 

 

Список литературы

1.      Вакалова Т.В., Гурина В.Н., Ревва И.В., Горбатенко В.В. Химический анализ силикатных материалов - методические указания к лабораторному практикуму.- Томск: 2007

2.      Местников А.Е. Строительные материалы и изделия из глинистых грунтов для индивидуального строительства в Якутии.- Якутск, ЯНЦ СО РАН, 1995.-103

3.      Шелудякова Л.А. Метод инфракрасной спектроскопии и его возможности для изучения строительных материалов/ методические указания к лабораторному практикуму.- Новосибирск: НГАСУ, ИНХ СО РАН 2002.-16с.

4.      Щербаков А.А., Солодский Н.Ф., Викторов В.В., Жестков В.М., Сериков А.С., Клепиков М.С. Физико- химические исследования глин Нижнеувельского месторождения, Вестник, Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия, выпуск №33 (250)/2011//