醋酸根离子对镁离子去水合化作用的研究

详细信息    查看全文 | 下载全文 | 推荐本文 |

• 作者：钱飞进姚奇志周根陶
• 会议时间：2014-10-01
• 关键词：方解石 ; 白云石 ; 镁离子 ; 去水合化 ; 醋酸根离子
• 作者单位：钱飞进,周根陶(中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥230026)姚奇志(中国科学技术大学化学与材料科学学院,合肥230026)
• 母体文献：2014年全国矿物科学与工程学术会议论文集
• 会议名称：2014年全国矿物科学与工程学术会议
• 会议地点：南京
• 主办单位：中国矿物岩石地球化学学会
• 语种：chi
• 分类号：TE3

摘要

在碱土金属离子中,镁离子与水分子间的键合作用几乎是最强的,并且镁离子在水溶液中可以和水分子形成[Mg(H2O)n]2+络合物(通常情况下认为第一水合层n=6),且在常温下这种络合物非常稳定.碳酸根离子与镁离子结合时镁离子周围的水分子层仍然存在,因此常温下很难得到完全不含水的镁碳酸盐矿物.一般认为,镁离子高的水合能对高镁方解石、白云石的结晶有显著的阻碍作用,这些水合的镁离子进入方解石或白云石晶格时,可能只是部分去水合化的,进入晶格的镁离子的剩余水合化球将进一步阻碍方解石或白云石晶核的生长,从而抑制高镁方解石及白云石的形成.本实验首先不添加醋酸根离子,研究该体系中形成的非晶水合碳酸镁中结构水的含量(即Mg.CO3·xH2O中x的值)。通过热重-差热(TG-DTA)分析结果计算,发现不添加醋酸根离子所得产物化学式为MgCO3.2.6H2O,也即x值为2.6,几乎接近三水碳酸镁(MgCO3.3H2O)中结晶水含量;而随着醋酸根浓度的增加产物中所含结构水的量明显减少,实验中醋酸根浓度最大的时候所得产物化学式为MgCO3.0.2H2O,也即x值为0.2。说明随着醋酸根离子浓度增大,所得非晶水合碳酸镁中结构水的含量减少,也即醋酸根离子能够减弱镁离子水合作用。当前结果实现了特定阴离子(醋酸根离子)对镁离子的去水合化,为研究其它离子对镁离子去水合化提供实验上的借鉴;同时,也有助于揭示天然菱镁矿、白云石低温成因。