TÌM HIỂU Về KHOÁNG KAOLINIT - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (13 trang)

Trang chủ

Khoa Học Tự Nhiên

Hóa học - Dầu khí

TÌM HIỂU về KHOÁNG KAOLINIT

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (636.37 KB, 13 trang )

ĐẠI HỌC HUẾTRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA KHỌCKHOA HÓA HỌCTIỂU LUẬNTÌM HIỂU VỀ KHOÁNG KAOLINITGiáo viên hướng dẫn:Sinh viên thực hiện:Trần Ngọc TuyềnPhạm Thị Hoài ThươngLớp: Hóa K36Huế, tháng 12/201511LỜI MỞ ĐẦUTừ xưa đến nay, đất sét luôn gắn bó mật thiết với đời sống conngười. Từ những sản phẩm thông dụng như gốm, sứ,… cho đến những sảnphẩm ứng dụng nhiều trong công nghiệp như: nguyên liệu xi măng, chấtđệm trong công nghiệp giấy, pha chế màu, mực, tẩy dầu thô,… Do có hàngloạt các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đa dạng trong đời sống mà đất sétđã được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm, nghiên cứu nhiềuhơn. Trong đó thành phần khoáng trong đất sét được chia thành nhiều loạikhoáng sét khác nhau, Kaolinit là một trong các khoáng vật phổ biến nhất.Việt Nam là một trong các quốc gia có tiềm năng lớn về kaolinit,phân bố khá rộng rãi và phổ biến ở nhiều nơi trên lãnh thổ.Bài tiểu luận sau sẽ tiều hiểu về khoáng kaolinit.221. Giới thiệuKaolin đất sét là sản phẩm phong hóa tàn dư của các loại đá gốcchứa tràng thạch như pegmatit, granit, garbo, bazan, rhyolit. Ngoài ra nócòn có thể được hình thành do quá trình biến chất trao đổi các đá gốc nhưquăcphophia.Kaolin là khoáng sản không kim loại được loài người biết đến và sửdụng từ lâu, ngày nay chúng vẫn được đánh giá là khoáng chất công nghiệpquan trọng và đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sảnxuất đồ gốm, sứ, vật liệu chịu lửa, sản xuất xi măng…Kaolin đất sét xét theo thành phần hóa, thành phần khoáng cũng như cấutrúc bao gồm 28 loại đơn khoáng khác nhau, chia thành các nhóm khoáng.Mỗi nhóm khoáng bao gồm các đơn khoáng có cấu trúc hoặc tínhchất gần giống nhau. Ba nhóm khoáng quan trọng nhất đối với ngành côngnghiệp gốm sứ là: nhóm kaolinit, nhóm môntmôrilônit (Al 2O3.4SiO2.H2O +nH2O), nhóm khoáng chứa alkali (còn gọi là illit hay mica).Trong đó, đặc trưng của nhóm kaolinit là khoáng kaolinit(tên khoángnày được lấy làm tên cho cả nhóm Kaolinit), là khoáng chủ yếu trong cácmỏ cao lanh và đất sét, có công thức phân tử: Al 2Si2O5(OH)4 hayAl2O3.2SiO2.2H2O (Aluminum silicate Hydroxide).Vì vậy kiến trúc, cấu tạo cũng như các tính chất của kaolin dokhoáng kaolinit quyết định.33Mỏ kaolin đang khai thácKaolinit2. Tính chất2.1.Tính chất vật lýKhoáng kaolinit có màu trắng, đôi khi có vết đỏ, lam hay nâu dotạp chất.Kaolinit hầu như không trương nở trong nước, độ dẻo kém, khả nănghấp phụ trao đổi ion yếu( thường từ 5-10 mili đương lượng gam đối với100g cao lanh khô), khối lượng riêng của khoáng kaolinit khoảng 2.41 –2.60 g/cm3.442.2. Thành phần hóa họcKaolinit có hàm lượng Al2O3 thường từ 36,83 – 40,44%; SiO2 cóhàm lượng từ 43,64 – 46,90; các oxit khác chiếm từ 0,76 – 3,93%; lượngnước hấp phụ bề mặt và lượng mất khi nung từ 12,79 – 15,37%, đôi khibằng 10%. Tỷ số mol SiO2/Al2O3 thay đổi từ 1,75 – 2,94% nhưng thườngkhoảng 2,1 -2,4%.2.3. Tính chất đặc trưng cơ bảnDo bề mặt của kaolinit không lớn, thường dao động từ 15 – 20 m 2/gtương ứng với khả năng hấp phụ kém của kaolinit. Với khả năng trương nởkém nên không sử dụng kaolinit làm chất xúc tác mà chỉ sử dụng nó với vaia)trò chất nền.Tính chất trao đổi ionKaolinit có tính chất trao đổi anion và cation vào trong mạng tinh thểcủa mình. Sự trao đổi cation thường được nghiên cứu nhiều hơn và khảnăng ứng dụng rộng hơn so với anion. Các cation trao đổi thường là Ca 2+,Mg2+, NH4+, Na+, K+, H+. các anion trao đổi thường là SO42-, Cl-, PO43-, NO3-.Đại lượng đặc trưng cho dung lượng trao đổi được tính bằng miliđương lượng trao đổi trên 100g mẫu. dung lượng trao đổi cation (CEC) vàanion (AEC) của kaolinit rất nhỏ, thông thường CEC chỉ khoảng 3 – 15meq/100g và AEC khoảng 20,3meq/100g.Hình 1.1: Các vị trí trao đổi ion khác nhau đối với hạt kaolinitBề mặt của kaolinit được chia thành bề mặt trong và bề mặt ngoài.CEC ở bề mặt ngoài phụ thuộc nhiều vào sự gãy liên kết và sự tăng khuyết55b)tật bề mặt hay sự giảm kích thước hạt. CEC ở bề mặt trong phản ánh toànbộ điện tích âm chưa cân bằng trong mạng lưới cấu trúc. Dung lượng traođổi ion nói chung và CEC nói riêng là tính hiệu cho biết số ion hoặc cationhấp phụ giữa các lớp trong cấu trúc và số ion hoặc cation hấp phụ giữa cáclớp trong cấu trúc và số ion hoặc cation hấp phụ lên bề mặt ngoài củakaolinit.Hình 1.2 cho thấy rõ vị trí trao đổi ion ở bên ngoài hay bên tronghạt kaolinit.Tính chất hấp phụKaolinit có khả năng hấp phụ kém. Độ hấp phụ của nó khoảng từ 1 3% và chủ yếu là hấp phụ bề mặt. do vậy kaolinit ít có giá trị sử dụng làmchất hấp phụ.3. Cấu trúc mạng lướiKhoáng kaolinit được cấu tạo thành từng lớp, mỗi lớp gồm một tấmtứ diện chứa cation Si4+ ở tâm ứng với SiO44-, tấm bát diện chứa cationAl3+ ở tâm ứng với Al(OH)63-. Hai lớp này tạo thành gói hở có chiều dày7.21 – 7.25 Ao trong đó các nhóm OH phân bố về một phía. Tinh thể kalinit códạng miếng hay dạnh vảy 6 cạnh, dường kính hạt kaolinit từ 0,1 – 0,3 um.Ở vị trí đỉnh chung thì ion OH - của bát diện được thay thế bằng ionO2- của tứ diện. do cấu tạo như vậy nên bề mặt cạnh nhau của 2 lớp gồmcác ion khác nhau: mặt gồm những ion O2- nằm cạnh mặt gồm những ionOH-. Giữa hai mặt có liên kết hydro giữ chặt các lớp lại.Hình 1.2: Sơ đồ không gian mạng lưới cấu trúc kaolinit66Các lớp kế tiếp liên kết với lớp cơ bản bằng mối liên kết hydro giữacác hydroxyn (-OH) của các khối bát diện và các oxi(-O-) của các khối tứdiện. do mối liên kết hydro rất chặt chẽ, nó làm giảm quá trình hydrat hóavà cho các lớp này gắn kết nhau để tạo thành tinh thể lớp hơn. Một tinh thểkaolinit thông thường gồm 70-100 lớp cơ bản tạo thành.Hình 1.3: Cấu trúc mạng lưới kaolinitNhư vậy, trong mạng lưới kaolinit có thể thấy các oxit Al 2O3 và SiO2phân bố một cách hoàn toàn có trật tự ở mức độ phân tử. khi nung nóng ởkhoảng 600oC thì kaolinit bắt đầu bị phân hủy, mỗi tế bào mạng kaolinitmất đi 4 phân tử nước tạo thành meta- kaolinit mất đi 4 phân tử nước tạothành meta- kaolinit theo phản ứng:O6Si4O4(OH)2Al4(OH)6  O6Si4O6Al4O2 + 4H2OSản phẩm vừa mới phân hủy ở trạng thái rất hoạt động do đó phảnứng hình thành mầm tinh thể sản phẩm có thể xảy ra một cách nhanhchóng. Phản ứng xảy ra trong vùng động học.77Hình 1.4: Cấu trúc mạng lưới meta-kaolinitePha meta-kaolinit trở nên không bền, tự thải ra 1 phân tử SiO 2 để tạothành spinel Si-Al:O8Si4O6Al4  SiO2 + O6Si3O6Al4 ( hay Si3Al4O12)4. Ứng dụngKaolinit được sử dụng trong gốm sứ, y tế, giấy hồ, cũng như phụ giathực phẩm (E559), trong thuốc đánh răng, cũng như vật liệu khuếch tán ánhsáng trong một số loại đèn nóng sáng cho ánh sáng trắng và trong mỹphẩm. Nó nói chung là thành phần chính trong sản xuất đồ sứ.Nó cũng được sử dụng trong sơn để khuếch tán rộng điôxíttitan (TiO2) và biến đổi mức độ bóng; trong cao su cho các tính chất bántăng cường và trong các chất kết dính để biến đổi tính chất lưu biến học[6].Ứng dụng lớn nhất có lẽ là trong sản xuất giấy, bao gồm các việc tạođộ bóng trên một số chủng loại giấy. Các dạng kaolin phẩm cấp thương mạiđược cung cấp và vận chuyển ở dạng bột khô, các viên nửa khô hay hồ nhão.Gần đây hơn và cũng hạn chế hơn, việc sử dụng nó dưới dạng bìnhxịt với công thức đặc biệt được áp dụng đặc biệt cho các loại hoa quả, raucỏ để xua đuổi hay ngăn chặn sâu bọ gây hại, và ít nhất đối với táo là để88ngăn ngừa cháy nắng. Sử dụng truyền thống là để làm dịu rối loạn dạ dày,tương tự như cách mà các con vẹt (và sau này là con người) tại NamMỹ nguyên thủy đã sử dụng nó. Cho tới đầu thập niên 1990, nó là chất hoạthóa trong thuốc chống tiêu chảy Kaopectate.Trong tháng 4 năm 2008, Trung tâm Nghiên cứu Y học của Hải quânMỹ thông báo việc sử dụng thành công các hạt aluminosilicat kích thướcnano có nguồn gốc từ kaolinit trong các loại gạc truyền thống.5. Phân bốTrữ lượng kaolin ở Việt Nam dự báo khoảng 15 triệu tấn Kaolin tàn tích được phân biệt trên các kiểu đá gốc khác nhau. Có thể ướctính khoảng 146 mỏ và điểm quặng kaolin nguồn gốc vỏ phong hóa ở ViệtNam, được thành tạo chủ yếu trong giai đoạn Kainozoi:-Kaolin thành tạo trên đá pegmatit: Đá pegmatit xuyên cắt các phức hệ SôngHồng và Sông Chảy (Phú Thọ, Yên Bái, Hà Giang). Đặc điểm chung là chấtlượng kaolin khá tốt, biểu thị qua các thành phần hóa học trung bình nhưsau: Al2O3 = 15,82-33,78%; Fe2O3 = 0,1-3,1%; SiO2 = 50-68,3%; TiO2 = 1111MỤC LỤC12121313

Tài liệu liên quan

Tìm hiểu về hợp chất tự nhiên của cây mù u (Calophyllum Inophyllum)
- 24
- 1
- 12
Hiệu ứng nhà kính và tác động của nó đối với đời sống con người và Trái Đất
- 20
- 4
- 77
Tài liệu Kho học-Lớp 5-Vai trò của môi trường tự nhiên đối với đời sống con người
- 7
- 4
- 10
Văn nghị luận xã hội về tác hại của tệ nạn với đời sống con người - văn mẫu
- 3
- 111
- 298
Tìm hiểu về cân điện tử trong công nghiệp
- 4
- 467
- 3
đề tài: vai trò của môi trường tự nhiên đối với đời sông con người
- 2
- 11
- 77
Vai trò của môi trường tự nhiên đối với đời sống con người
- 1
- 1
- 2
bài giảng khoa học 5 bài 64 vai trò của môi trường tự nhiên đối với đời sống con người
- 14
- 4
- 1
I. ĐẮT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài: Văn học là người bạn, là nhu cầu không thể thiếu được đối với đời sống con người. Đặc biệt đối với trẻ mầm non, văn học có khả năng mở ra cho trẻ thế giới hiểu biết về thế giới mọi vật xung quanh. Cho trẻ làm quen với
- 24
- 6
- 1
vai trò của môi trường tự nhiên đối với đời sống con người
- 28
- 705
- 0