预处理过程中酸对黏土矿物的影响

摘要：

鉴定沉积物中黏土矿物的常用方法是X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析.但不同的预处理方法会导致测试结果存在较大差异,例如,在去除样品中有机质和碳酸盐时,不同的试剂浓度、试剂种类以及反应条件等会导致实验结果不同.研究各种预处理方法对黏土矿物XRD分析结果的影响程度,对改进黏土矿物测试方法、提高数据分析准确度具有重要意义.本文对钙蒙脱石(STx-1b)、铁绿泥石(CCa-2)、高岭石(KGa-1b)和伊利石(IMt-2)四种标准黏土矿物样品,进行了不同种类、不同浓度的酸和H2O2 处理的对比实验,并采用XRD分析评估各种处理方法对不同黏土矿物的影响.结果显示,质量分数为 10%和 30%的H2O2 处理对 4种黏土矿物均不会产生影响;HCl处理会不同程度地破坏蒙脱石的晶体结构,随着HCl摩尔浓度由 0.1、0.5 mol/L增大至 1.0 mol/L,蒙脱石晶体结构被破坏的程度逐渐加大.因此,使用HCl除碳酸盐时,建议浓度不要超过 0.5 mol/L;质量分数为 10%的CH3COOH处理对 4种黏土矿物的晶体结构均不会产生破坏,但可能因有机酸分子黏附在矿物晶体(尤其是蒙脱石)表面使衍射峰强度升高,这在实际应用中可能会造成蒙脱石相对含量计算结果偏高.

关键词：蒙脱石、HCl、醋酸、X射线衍射

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分类号：P736.4(海洋基础科学)

资助基金：国家自然科学基金42006199、42149902;42049902

在线出版日期：2023-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：610-621