Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Особенности строения и свойства важнейших глинистых минералов.

Читайте также:
  1. I. Исходные функциональные особенности
  2. I. О слове «положительное»: его различные значения определяют свойства истинного философского мышления
  3. I. Общие свойства
  4. II Особенности продажи продовольственных товаров
  5. II. Методы и средства построения систем информационной безопасности. Их структура.
  6. II. Особенности технологии баз и банков данных.
  7. III Особенности продажи текстильных, трикотажных, швейных и меховых товаров и обуви
Помощь в написании учебных работ
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

Особенности строения и свойства важнейших глинистых минералов.

Из известных глинистых минералов наибольший интерес для специалиста по буровым растворам представляет монтмориллонит и палыгорскит и, в меньшей степени, гидрослюды.

Строение кристаллической решетки монтмориллонита

Кристаллическая решетка монтмориллонита состоит из двух наружных слоев кремний-кислородных тетраэдров и среднего слоя алюминий-кислородных октаэдров.

Структурная формула монтмориллонита, отражающая его строение, представлена на рис.2.

Важнейшей особенностью кристаллической решетки монтморил­лонита является замещение некоторой части атомов алюминия в среднем слое атомами магния. В результате такого замещения кристаллическая решетка теряет часть положительного заряда и становится заряженной отрицательно. Когда миллионы лет назад такие отрицательно заряженные частицы попадали в воду рек, озер, морей и океанов, на поверхности частиц немедленно осаждались катионы, присутствовавшие в пресной или морокой воде. Катионы полностью нейтрализовали отрицательный заряд частиц монтмориллонита и сделали глину электрически нейтральной.

Если накопление глины происходило в морских бассейнах, в воде которых много хлористого натрия, то на глинистых час­тицах осаждались преимущественно катионы натрия и других щелочных металлов. Такие монтмориллониты называются натриевыми.

При накоплении глины в пресноводных бассейнах на частицах осаждались преимущественно катионы щелочноземельных металлов: кальция, магния и др. Таив монтмориллониты называются кальци­евыми.

Соответственно глины с преобладанием в составе натриево­го монтмориллонита называются натриевыми бентонитами, в глины о преобладанием кальциевого монтмориллоните - кальциевыми бен­тонитами,

Частица монтмориллонита состоит из повторяющихся много­кратно элементов, и поэтому ее можно рассматривать как природ­ный алюмосиликатный полимер. Химическую формулу монтмориллони­та в несколько идеализированной форме можно записать таким образом

 

Кристаллы монтмориллонита ограничены с двух сторон граня­ми. Высота элементарного кристалла (расстояние между гранями) очень мала и измеряется ангстремами (1 ангстрем =10-10м = 100 пикнометров или 1/10000 микрона). В двух других направлениях кристаллики монтмориллонита не име­ют правильных граней, поскольку в этих направлениях кристалли­ческая решетка механически обломана. Длина и ширина кристаллов монтмориллонита не насколько порядков больше их высоты, но и эти размеры, как правило, не превышают 1 микрона (10-6м). Та­ким образом, кристаллики монтмориллонита имеют анизодиаметрическую форму тонких плоских чешуек.

На обломанных краях кристалликов монтмориллонита оказываются ненасыщенные положительные и отрицательные валентные связи, под влиянием которых чешуйки глины могут притягивать и адсорбировать из растворов как положительные, так и отрицательные ионы.

Особенности строения кристаллической решетки других важнейших глинистых минералов.

Кристаллические решетки других глинистых минералов состоят, в основном, ив тех же структурных элементов: кремний-кислородных тетраэдров и алюминий-кислородных октаэдров. Кристаллическая решетка гидрослюд, подобно решетке монтмориллонита, состоит из двух наружных кремний-кислородных слоев и среднего алюминий-кислородного слоя. Существенной особенностью кристаллической решетки гидрослюд является наличие остаточных ионов калия на плоских гранях кристалликов и меньший по сравнению с монтмориллонитом отрицательный заряд решетки, обусловленный изоморфными замещениями атомов в наружных кремний-кислородных слоях.

Кристаллическая решетка каолинита состоит из двух слоев: кремний-кислородных тетраэдров и слоя алюминий-кислород октаэдров. Ее электрический заряд обусловлен, главным образом ,ненасыщенными валентными связями на краях частиц. Кристаллическую решетку палыгорскита можно тоже считать трехслойной. Однако кремний-киолородные тетраэдры в наружных слоях расположены необычно.

В слое чередуются тетраэдры, обращенные вершинами внутрь, у среднему слою, и наружу. Благодаря такому расположению структурных элементов, внутри кристаллической решетки остаются каналы, в которых могут находиться адсорбированные катионы и молекулы гидратационной воды. Отрицательный заряд частиц палыгорскита обусловлен изоморфными замещениями внутри кристаллической решётки

 

 

Форма кристалликов палыгорскита не чешуйчатая, как у большинства других глинистых минералов, а игольчатая.


Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 789 | Нарушение авторских прав


 

 

Читайте в этой же книге: Требования к БР. | Глинистые растворы. Типовой состав БР. | Катионный обмен. Емкость поглощения (ЕП) или обменная емкость (ОЕ). | Агрегативная и седиментационная устойчивость глинистых растворов. | Структурно механические свойства БР. Коагуляционная и конденсационно-кристаллическая структуры в дисперсных системах. Понятие тиксотропии. | Роль структурообразования при бурении скважин. | Оценка структурных свойств буровых растворов. | Реологические свойства буровых растворов. | Реограммы ньютоновской и неньютоновской жидкостей. | Реологическая модель Бингама-Шведова. Понятие эффективной вязкости. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Минералогический и химический состав глин.| Гидратация и диспергирование глин.

mybiblioteka.su - 2015-2022 год. (0.035 сек.)