В природата, е известно (Naumko, Kalyuzhniy 1981), топаз е оформен в тясна връзка с флуор-съдържащи литий слюда, лепидолит специално рядък метал камера и пегматит, както и в greisens и хидротермични вени. Това показва общите условия на кристализация на тези минерали и по-специално на активна роля в процеса на тяхното образуване флуор. Следователно, в настоящото работата се провежда също експериментални проучвания за синтез и характеризиране на кристалната лепидолит.
Цел и основни изследователски проблеми.
Целта на изследването е да се изяснят особеностите на физико-химичните условия на кристализация и лепидолит топаз на, и на тази основа да се разработи надежден и възпроизводим метод за отглеждане на монокристали на топаз семена. За постигането на тази цел е необходимо да се решат следните проблеми:
1. Характеристиките на съвместното транспортиране на алуминиев оксид и силициев диоксид в хидротермалните разтвори с различен състав в температурния диапазон от 500-750 ° С и налягане от 30-40 до 180 МРа.
2. Взето методи кристализация топаз в директен и обратен температурен градиент и да изберете оптимален състав и условия за растеж термобарични единични кристали на семена.
3. За да се проучи морфология, кристално химически характеристики и основните свойства на синтетичен топаз включително, отглеждани в присъствието на тежка вода.
4. Определяне на условията на синтез и лепидолит kristallohimicheskie характеристики и основни свойства.
Научната новост на работата.
1. Експерименталните данни ясно показват, че силициевият диоксид и алуминиев оксид в директен едновременно температурна разлика притежават висока мобилност само при разтваряне на кварц, корунд и топаз (и вероятно други алумосиликати) в кисели водни разтвори флуорид.
2. За първи път разработи възпроизводим метод за отглеждане на единични кристали на топаз на семена, включително тези, съдържащи хром. Тегло отглеждат кристали достига двайсетграма.
3. Установено е, че структурните и морфологични характеристики и основни свойства на култивирани и природен топаз, включително видовете радиация петна, почти неразличими.
4. Показано е, че по време на растежа на топаз и едновременно кварц в разтвори, съдържащи тежка вода в кристалите наблюдава голямо разнообразие и ОН- OD-групи, в зависимост от съотношението на първите решения и конвенционалната тежка вода, последвано от заместване на ОН групите OD-групи. обмен дифузия между водород и деутерий в структурата на топаз и кварц при температури до 780 ° С и налягане до 180 се наблюдава МРа.
5. Установено е експериментално, че лепидолит кристализация при температури от 600-650 ° С и налягане от 100 МРа, може да се осъществи при хидротермични решения в широк диапазон на киселинност-алкалност (рН 2-11). В зависимост от рН на разтворите и техните съотношения в литиев флуорид може да се образува paragenesises лепидолит с различни минерали. Появата лепидолит топаз-кварц paragenesis полза киселинни флуор-съдържащи разтвори със съотношение на Li / F-1. т. е. един прозорец за инфрачервено излъчване в съответните технически устройства.
4. експерименталните данни за условията на синтез лепидолит могат да бъдат използвани за изследване на условията за образуване на редки метали литий пегматит, са източник на производство на редица микроелементи (Та, Nb, W, Sn, и т.н.) и които са суровини за производство на стъкло и керамика множество химични съединения на основата на литий.
1. силициев диоксид и алуминиев оксид в директен едновременно температурна разлика притежават висока мобилност само при разтваряне на кварц, корунд и топаз (и вероятно други алумосиликати) в кисели водни разтвори флуорид. Двуалуминиев триокис в такива разтвори, независимо от тяхната плътност, винаги се прехвърля от по-малко гореща (горен) зоната на горещо (нисш) зона, и посоката на прехвърляне на силициев диоксид в разтвори на същия състав и еднозначно определя от тяхната плътност. Разтворът се прехвърля в компоненти както с ниска плътност идентични и насочена от температура зоната под високо поне с висока температурна зона, а увеличаване на плътността на разтвора (# 961;> 0.33-0.37 г / см3, при температури от 650-780 ° С), посока силика транспорт претърпява инверсия, докато прехвърлянето на алуминиев остава непроменена. Причината за едновременно и пространствено разделени пространствено комбиниран разтваряне и растежа на кристали от кварц и топаз разлика или на съвпадение знака си TCR киселинен флуорид решения.
2. Благоприятно за отглеждане на монокристали Topaz киселинен флуорид разтвори се получават чрез хидролиза на алуминиев флуорид в температурен интервал 500-750 ° С и налягане 30-180 МРа и задължително наличието на кварц. когато се отглежда топаз от множество опции и поставяне такса семена в такива решения се оказва оптимален растеж в район с относително по-висока температура, т.е., когато поставяте семето в дъното на автоклава, а таксата - .. на върха.
3. Кристална-химични характеристики и основните свойства на синтетични и естествени топаз са почти идентични. Кристалите топаз и свързаните с кварцови кристали култивират в присъствието на тежка вода, промяна на ленти абсорбция в диапазон 3300-3750 см1 на. свързани с ОН-групи на лентата в диапазон 2500-2700 см1 на. поради наличието OD групи.
4. лепидолит Кристализацията може да се проведе при хидротермични разтвори при температури от 600-650 ° С и налягане от 100 МРа в широк диапазон на киселинност-алкалност (рН 2-11). В зависимост от рН на разтворите и техните съотношения на литий и флуор са оформени paragenesises лепидолит с различни минерали. Лепидолит топаз-кварц paragenesis среща в кисели разтвори с флуориран съотношение Li / F 60 Co, VNIISIMS, Александров), както и до висока енергия електрони линеен ускорител (енергия на 12 тУ) (Институт на химичните физика, Москва) и ядрен реактор (обща доза около 17 Mrad) (институт. Курчатов, Москва).
Структурата и размерът на работа.
Работа, общ обем 115 страници, включва въведение, глави 5, Резюме, списък с данните на позиции 79 и 21 се състои от таблица 39 и илюстрации.