ĨA P CHI KH O A HOC DHQGHN KHTN Ẳ CN. ĩ XíX N 2003

XẢ( ĐỊNH THẢNH IMỈAN k h o ả n g v à n g h i ê n c ử u s ử d ụ n g • fl

C A O L A N H H Ử U K H Ả N H ( ( L H K ) D Í : T ố N G H Ơ P h ộ t m à u v ỏ c ơ

P h a n Vãn Tưởng , Vũ Dinh Ngọ, Ngô Qu ốc Dường

Khoa Hoa, Trường D ạ i học Khoa học Tự nhiên - DIỈQ (Ỉ Ha N ò i

Đật vâ n (i<*

C L H K co t r ừ l ư ợ n g lởn. đ ộ t r a n g cao. h i ệ n d a n g dược k h a i t h á c và s ử d ụ n g l à m

n g u y ê n l i ệu c h o c õ n g n g h ệ đồ gõ 111. Đẽ góp p h ẩ n m ỏ r ộ n g l ĩ n h vực s ử d ụ n g n g u ồ n

k h o á n g s â n n à y . c h u n g tôi đ à t i ê n h ã n h xác đ ị n h t h à n h p h ầ n k h o á n g , t h à n h p h ầ n

h o á va n g h i ê n c ứ u t h á m dò t o n g h ợ p một sô c h ấ t m à u đi t ừ C L H K . T r o n g p h ầ n n à y

c h ú n g tôi ch i giới t h i ệ u kỏt q u ả t ô n g h d p c h ấ t m à u x a n h có c ấ u t r ú c m ạ n g t i n h t hỏ

c e l s i a n v à ka l i a l u n i i n o s i l i c á t t r o n g đỏ đ ã t h a y t h ê m ộ t p h ầ n Al ' t# b à n g ( Y * \

1. Xác đ ị n h t h à n h p h ầ n k h o á n g r ủ a CLHK

C L H K l ấ y c á p h ạ t (lưới s à n t f 1900 lồ/cm , s ấ v k h ỏ và x á c ( l ịnh t h à n h p h ầ n hoá

học ( B â n g 1).

B á n g 1. T h à n h p h á n h ó a học c ù a C L H K (°o k h ô i l ư ợ n g )

S i O , A l . o , F e , 0 , C a O M g O K , 0 N a 0 M K N

16.20 35 . 40 0.52 0. 63-- --

0.50.

0 . 25 0 . 00 16,5

( i i à n đồ n h i ề u x ạ t i a X ( X RD ) được tfhi t r ê n m á y S I E M E N S 0 5 0 0 5 c h o t h ấ y

t r o n g m ầ u có c á c k h o á n g vậ t c h í n h là e a o l i n i t e ( 7#1 5 4A ‘\ 3 . 5 7 4 A ° , 2 f558A°) , g a l u a z i t c

(10,1 A . 4 . 4 4 9 A 0, 2 ,559A") . m u s c o v i t e ( 9 . 9 3 6 A 0, 4 , 98A° , 3 , 32A°) và t h ạ c h a n h

(3, :W6A°, 2 . 287A") . ( H ì n h l a . )

( ì i á n đồ n h i ệ t (!ược ghi t r ê n m á y U n i v e r s a l V 2 6 c h o t h ấ y cỏ h i ệ u ứ n g m ấ t nước

g i ữ a các lớp ( 2 , 3 9 4% ) ồ k h o á n g dướ i 1B5"( \ m ấ t nước c ấ u t r ú c t r o n g k h o à n g 5 0 0 (ỉên

1 0 0 0 ' r ( 14 . 7 % ) v à h i ệ u ứ n g t o a n h i ệ t m ạ n h ớ 100 r c ( h ì n h l b )

T ừ c á c t h ô n g t i n đỏ c h ú n g tỏ i s ử ( l ụ n g p h ư ơ n g p h á p t í n h g ầ n d ũ n g [1.2| xác

đ ị n h t h à n h p h á n k h o á n g c ù a C L I I K t h e o n g u y ê n t ác : q u y K . o c h o k h á n g vậ t

m u s c o v i t e (K , 0 . 3 A I () Ị . 6SÌOJ .2H .()), d ự a vào c h ì sỏ" đối x ứ n g c u a h i ệ u ứ n g m ấ t nước

c ấ u t r ú c vã ( lựa v à o l ư ợ n g nước g i ũ a các lóp đ ể xác đ ị n h tý lệ g a l u a z i t e và c a o l i n i t e .

từ đó suy ra lượng thạch anh còn dư. Kết quả cho thấy OLIIK có 58,3% caolinite. 33% g a l u a z i t e . 2/2% m u s c o v i t e . 4,75% t h ạ c h a n h .

VNU-HN-SIEMENS D5005 • Mau Caolann

P h a n Vân Tường* Vù D in h N gô i ịu iH ' D ường

2-Theia - ScalerEí*lm Pt»VT\»j»O-t>jaNG-KNMOA-A*0Wn»~- '<v* jrvn<0CTi*« »•«. 1 ooo • • £«r ro 010 • 030 * 'j*o'Jrw ' 0» :io 'C .MM ;,«»w ytrtịH) 1» u 2%^ ■ » 1 » « ' (Ot U xnu «yn i ơ ỉ * * a » x « » £ * - ' 0 0 0 - * L 1 i*M *

Ị0 1 -C 6 2 7 rí)> «».»*»»• - AOSC 0 6 r tX i« • V 'í t M X • «1 . Sv ’ MO ■ +*. ’ & * » •ì ; 4 * 1 3 1 1 |><. U u f t u » » » ỈM • ,K .N K 4 /«« »A B {S !.A 4*« 0< O M > J • Y 7 41 % - S I t v ’ coo . .y . '1 4 0 6 4

i 3 7 * - * • * * « « • - ' OA *^ 5 C 0 6 > 0 K V 4 Ỉ+GO V 17 *a % - 3 . * • OOC A L - Ĩ-*C M

//;w /ỉ 7. Ph ô XR I) v à phố DTA cua r N H K

2. T ô n g hợ p c h ấ t m à u lụ c sá n g t rê n cơ sà m ạ n g lư ớ i c e ls ia n

Celsian lã một tro ng bòn đại diện ( lia nhỏm phenspat: phiMispat n a tr i N aA IS iịO * (n noc tit), p lìonspat ka li KA) S i;iOp* (orthoetasc1), phenspat canxi ( \ i . \ l S i , ( \ (a lh ite). plìiMìspat bari lỉa A l .S ij() j(V ls ia n ) . T inh thẻ (.V lsian thuộc hệ đơn tâ ;i = S.207A ', I) = 13,0 I5A '. (• = 1 l. 10SA“. r - I 15,022. (lỏm Celsmn là một trong các loại vậ t l iệu kỳ t h u ậ t cliộn phô biên. C e ls ia n có đặc t í n h bổn n h iệ t ( n ó n g c h â y (J 1 7 - 1 0 0

1 )1 *1 1 (lòi với 1 1 1 ôi trưởng. (lo đó trong tỏng hợp chất màu thường dựa vào mạng tin h thỏ (V ls ian (lê (ỉưn cation k im loại chuyên tiép v;i() thay thỏ M ". S i1*. Ha (i dãy chúng tỏi l ì ^ h i r n cứu tông hợp rh . I t m à u cels i ỉ in với ca t in n m à u \i\ ( Y ’

B úng 2. Thanh ph;m p lin i liệu V;ầ màu của Síín phàm kh i lưu mẫu g iíi (í l ‘J()()°(/

TP Cao lanh H;ìM ) ll) 1 'rO , Màu sàr Pha tin h thê

M I ] ĩììol 1 mol o.or>mcii xanh lục nhạt Colsiiin ; Orthoclase

M2 1 mol 1 Tìlol 0.07 mol xanh lục sãnự, Celsian ; O rthorlase

M :ỉ 1 mol 1 nu >1 0.1 mol xanh lục sántf C els iỉin ; O rthnrlỉtse

M 1 1 niol 1 mol 0,1-2 mol xanh lục dậm Cel.si.in ; ( )rth (x líise

Mf> 1 ìlìol 1 lììdl 0.1 r>mol \ ; i l ì l ì luc dám ('e ls iíin í )rt horlasi*

X ( I C ( l i n h t l i d ì ì h Ị ) h ắ ì ì k h n à n ị ỉ r ã n ^ h i r n c ữ u s ứ ( h ỉ ỉ ì < * c a o l a n h .

Nm ivt-n liộu I><1 n (1.111 •'ôm C L IIK H ;if()H ) . C r () ; vói ch íil khoáng hná In B ()., «lif<<< n u h i r i ì t r n n k \ VÍÍỊ IIlíííc th a n h hn nh f io trnnví ‘J ựio C l iu n t ' tỏ i k h ỉ io ''íằt các v n i

In t \ le ( I' \ l t h;i V 1!«»11II 0.05 (|«M1 <». 1 . n h i r t (In t h;i V <!ni t l í I KK) <Un 1 2T>() ( I hoi

t ' i ;m l im m âu <1 nlm/1 í l<) <*:io lù 1 cff-n ỊÍIO. S;m p h ; ì Mì phân líu «4 (lưcic <ịii;m Síit ĩĩìĩiu Vĩi

\ ;n <tmh ph;i han*' ('. 'Iiii Ị4hi phò XUI ) Khĩìlí 2 <luó) í lây cho h iõt ih . in h phân phôi ỈICU.

mau >;i( v.t th .m il phàn Ị)h;i run san p lu m khi nun«ĩ mâu ỏ 1200'(' v;i lưu .*{ ỉ»i(l.

H ình 2 là p h ô XRD của m ầu M 3 nung à I 2 5 0 ° c lưu 3 ỊỊÌỜ.VNU-HN-SIEMFNS D5005 mau ( A *)

*â0 \

•rs•w . ị

•90

'40

»K

2-Theta - ScaỉeM p h v 'T \ji', í K i N y o 0 8 ' 1»V' * y v * 7 W 1 h ta c N r t l u n l I0 0 0 0 ' - E i ’ ư /D .u co 0 O M ■ 5W|V lm » ;> T ■ 1 * 11* JS c ‘C (Koorr>J • A n oA * 1.;« . J i m i i k i ũ ^ l & U / x»

* j * . / ) 0 a i< N J O i r » < j« u r « i 'u n ■ :K ỉU '|S < A r .4 f.« » 1 1 1 1 % đ . t o y lO & i A I I M ) M

•JL»»OQ#C(Oi ' ; • * * • * ! *» • t»*A£ỉ$CC* * ? « * ; ■ * r l iV y 100C’ - * A >

/ / /;?// 2. ỉ Mìn XKI ) cun < .1« m ẫ u SỈIU k h i h iu .'ỉ Ị»ị<J 1 2f>0' ( '

V ì r ã n ^ tát r à 0 . 0 , t r o n g phoi I mmi hai ; ( lầ u (.lố II d à t h i i m g ia p h â n ứ n g h o à n

to à n , k h ô n g con t r o ĩ i Ị ỉ s à n p h à m n ửa . n é n có th ỏ m ò t à p h à n ứ n g x â y rn t h e n rác*

phương tr ìn h S iiir

l ỉ i ìO M l X) A l . o , + X <>,.();, = K i O . A I s ( , . | \ ( ) t2 S i O , ( ( Y l s m n ) .

K () + H ,i() + 'AA\ n f 2SH) = 2 (K. Ba)Ai S i( ). (O rt horlasí* b a r ia n )

K ế t <1 1 1;k k h a n sát c u a < h u n ^ tôi chu t h n y (*ó th ỏ t h a y th ô từ () cho ( lén o . l õ moi

( r v à o vi t r í cu; i A I ’ đô cho Si i n p h ;Im r ó r in inỊ * (ỉộ m à u k h á c n h a u t u y th o o m o n ^

nì i iõn

3. T ố n g hự p ( h ấ t m à u lụ c đ ậ m t rô n cơ sở m ạ n g lưới a lu m in o s i l ic a t k a l i .

T ừ g i ã n dồ t rạn^ ĩ i l ì ỉầi hộ K u S i ( ) AI ( ) ( h ì n h lì) c h ú i ì g tôi t i n h to í in bỏ SUI1 ỊỈ

K .o váo ( ’ IJ IK (tố (ỉu';i th íin h |)h;in phí")] liộu về (ỉióm I) nam trẽn dườrìLí hiên ^iới hniỊ)h;ỉ lcucite KA IS i (). \M kah '»ph illit K A lS iO .

P h a n Vãn Tường, Vũ D in h Ngo, Ngô Q uôc D ư ờ n g

f , 7/7 * tộ

w*»0 *•$•. 0) c770 ‘ 7"7 70 ‘ ;

70 7 í ;♦V 55,0?

Kjn ?Siữ7Y>6 5 *

K7r> ỉ t n V5i0-K*9 StOr à ỉ r

> ^ 1 , 0 , ? v > :

/■//>?/ỉ 3: G iàn đồ hệ K ,0 - AI .0.1 - SiO ..

Phôi liệu ban đẩu gồm C LH K , K>Cr,(): , tha n hoạt tín h , được nghiền trộn kỹ tro iiị* 2 giờ. Chúng tô i đâ khao sát các vếu tô như:

• Tý lệ ( Y 1+/A114 thay dối từ 0,02 đến 0,1.

N hiệt độ tha y đôi từ 1l()()° r đến 1250°c.

T h ò i g i í in lư u m ầ u ờ n h i ệ t độ n u n g từ 1 đ ế n £KÍ

B ả n g 3. Kèt quà cùa mẫu nung ờ 12f)0 r và lưu mẫu ỏ 3 giỏ

Mẫu C LH K K2C ì• , 0 ; Than M àu SP Pha rắn thu (tược (phố XRD)

1 1 moi 0,02 mol 0.02 moi Lục nhạt Leucite + K a lio p h illit

9 1 11ÌOỈ 0,05 mol 0,02 mol Lục tươi Leucite + K a lio p h illit

3 1 moi 0.07 mol 0.02 mol Lục đậm Ks +■ lu u c i te + K a lio p h illit

í!

1 moi 0.10 moi 0.02 mol Lục đậm Ks + leucite__

+ K a lio p h illit

* Ks: (‘ska la it (C r.o .)

X á c ( t i n h t h â ĩ ì h p h t ỉ n ễ c h o â n ị ỉ ỉ ( ỉ H ị i h i ê n c ử ỉ t s ừ (Ỉỉ i t i ị* c a o l a n h .

s . i n | ) h â m íIir<í<* x;i<’ ( t in h th in h Ị )h;m h á n n p h ư ơ n g p h á p k'hi phó X R L) . I l i n l ì I

lã ph 't X l ỉ l ) ru ;i m ;iu Ị Từ k i't <|1 1 . 1 xa(• (tịnh thanh phan phn cho thây ớ đíìy VICI t h . i v \ h r < r Vỉio VI t n cu a A I c h i có t h e <hf«M O.OTmol, ni' I I

I * . !11 I I .«• r..f 1 11 .1 ph ị . I 1 I r '<’r n ) l.iin chn 111.111 tni lìrii luc <!:In»

2-ĩb«to • Soak— N»IUOWf.ftOmN«*.»W>—hl|#. 'V )lkll |W M »«n tk r tu * •#. » m X 1 .1— ■ «—.Ể» «•- ll l«>

• J» u . ' ; i L«— — w » AU»>U* f V ( I M I oa. K •< II •VI*., VAX/ X T c- »• * *• *, I BX I IA>

H ình 7. IMiò X K D t ua mau .‘-ỉ nung ri 1250'C lưu .‘ỉ krHí.

T ron# hãi bán trU(íc* dãy [.'tị chun** tôi đà côn" hỏ kỏt quà n^h iôn cữu phân ưngỊíiửa c*;ii>1 aIIh Tấn M ài với K C r <) va than hoạt t in h N hu đà c;io lanh Tấn Màico k h o ;m tf vậ t c h ù yêu la đ ie r i t I l| (m ột dạ n g cấu t r ú c hển cua e a o lm it ) . hơn nữa

ehúnn tô i (tà sứ d ụ n g AỈK,. (tô th ú c n h a n h Sỉ ự h ìn h th à n h pha n u i l l i t k h i n un g . lìcii

v ậ \ pha S í i n p l iâ m th u (lược c h u v r i i la l ì ì u l l i t . T ro n n còng t r ì n h này c h ú n g tu i sư

lỉun tí C L IIK ró chưa khoáng vật là (lạng cấu trú c kém bốn rủa can lin it vàkhón^ sứ (lụng A IK . (lo c!o san p lì.im thu (fưựr 1;I kêt (Ịiiâ của sự fư<Jn^ tac giữa K (); AI o , va SiO . Rất (lang tiếc là tro n ^ cõng tr in h |.’ỉ| (lã không sứ d ụ n ịi phương phiiị) p h ô X K I ) cỉẻ c h ứ n g m i n h sự h ì n h t h à n h p h a m u l l i t vã c h á c là v ẫ n còn ( ’ r ( ) j tồ n t ạ i <*J

p h a r s k n l a i t .

Dỏ ịii a i thích c;u* (Ịiiá trình x;iv ra khi nimií. trong rông trinh này chưn^ tôi <1:1 phối hợp c ;ầt phư ỉtn i! pháp phân tích hóa học, phương pháp DTA. phương pháp XKI) cua hệ K C r .o + ( ’ vã hệ K C r (>.+<’ + ( ' ! , HK cho thà y (ỏ các phĩin ưnj4 xay ra:

Trên 500 rAl,()ỉ 1ỈSÌO.-JH () -> AI;(). 2Si() + 2H X)

K ( 1 () + 2C K () + C r ,<) + CO + COTrẽn 1200 e

AI () 2Si() + K i ) I ■> K O .A I (),.2S i()(k .ilio p h illit)

AI (); 2SÌO f K <) + 2Si(>Trên 1200'C

K.Ó .M O ISÌO (lo iic it.')

P h a n Văn Tường* Vù D in h N go , N gỏ Q uốc D ư ờ n g

Trong quá tr ìn h phán ứng () nh iệ t đô cao có sự tha v thê v ị t r í của AP* hùng( V * trong mạng t in h thê của a lus inos ilica t, nhưng chì khoảng 7%.

4. K ế t lu ậ n

* Phối hợp của các phươg pháp phân tích hoa học, ghi phô DTA, XR1) đã xác

đ ịnh thành phần pha của C LH K .

* Từ C LH K , Ba(O H ),, Cr 0 * đã tống hợp dược chấ t màu có mạng t in h thế Celsian (B aA L xC rx2S i02 ). Lencite (K A li xC rxS ijO c), K a lio p h il l ite (K A lj xC rxSi().,)

T à i l iệ u th a m k h * o

1. Phan Văn Tường, Vài nhận xét vè việc xét thà nh phần khoáng c ủa caolanh V iệ t Nam, Tập san Hoá học XI sô 2(1973), t r 6-12.

2. Phan Vàn Tường, Tô T h ị Ngọc Loan, N gh iên cứu te rm ography đ ấ t caolanh loại1 Tuyên Quang, Tập san Hoá học X II sô 1(1974), t r 5-8.

3. Phan Vãn Tường, Nghiệm Xuân Thung, Đỏ Bá Thành . Tống hợp chấ t màu xanh

lục và tím trê n cơ sỏ mạng lưới m u ll i t từ caolanh Tân M à i, Tuyến tập các còngtr in h khoa học (hội ng h ị K H lẩn th ứ 2 ngành Hoá học (D ạ i học Quốc g ia Hà N ộ i- Trường Đ H K H T N , 2001 t r 45-50.

4. Phan Vãn Tường, Tỏ T h ị Ngọc Loan, N gh iên cứu quá tr ìn h m u ll i t hoá caolanh Tân M ài. Tập san Hoa học X IV sỏ 2(1976), t r 1*7.

VNU JOURNAL QF SCIENCE. Na! , Sci à Tech . T XIX, N03. 2003

DETKRMỈNATION OF MINKRAL COM POSITION AND RESEARCH ON THE ƯSAGE KAOLINITE HUUKHANH FOR SYNTHENSIS ()F

P IG M E N T IN O R G A N IC

P h a n V a n T u o n g , V u D in h N go , N g o Q u o c D u o n g

Departm ent ()f Chemistrv, College o f Scỉcnce - VN U

l iy analytical. DTA, XKI) methods vvere determ ined the phase-composition of caolinite Huu Khanh. Prom caolinite Huu Khanh and C r,0 3 were synthesized the p igm ents celsian ( B a A l _>/X O .-^s iO *). leuci te KA1; XC r x Si .Oh), kalioplì i l l i tc* (KA11 vr i\S i( ) , ) .