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TGA對礦物進(jìn)行成分分析

來源:凱璞科技(上海)有限公司   2024年09月12日 17:00  
      介紹

巖石、沙子、礦石或其他礦物的成分分析有助于確定它們的價值或最佳應(yīng)用。它還可以識別可能影響最終產(chǎn)品加工或市場性的組分。

礦物可以是多種成分的復(fù)雜混合物,如白云石、菱鎂礦、滑石等,熱重分析法允許通過加熱過程中的質(zhì)量變化來表征礦物的成分,當(dāng)發(fā)生脫水、脫羥化或熱解離等不同反應(yīng)時。


實驗條件

圖表中度可信度描述已自動生成

使用 Setline TGA 對礦物粉末進(jìn)行了成分分析。將少量(20mg)礦物粉末插入鉑坩堝中,并對樣品施加以下溫度程序:

                      從 30℃升溫至 1100℃,升溫速率為5℃/分鐘

                      在 30ml/min 的氮氣流速下

 

 

 

 

 

 

 

 

 結(jié)果

img2 

對于所研究的礦物樣品,得到以下結(jié)果:

1.從30℃到360℃,揮發(fā)性化合物的排放:0.59%

2.從360℃到585℃,磁鐵礦解離導(dǎo)致的質(zhì)量損失:MgCO3MgO + CO2

3.從585℃到693℃,由于白云石的兩步分解而導(dǎo)致質(zhì)量損失。這兩個步驟在幾乎相同的溫度下發(fā)生時,看起來就像是一次質(zhì)量損失:CaMg(CO3)2→CaCO3 + MgO + CO2 ,然后 CaCO3→ CaO + CO2

4.從693℃到1100℃,由于滑石分解導(dǎo)致質(zhì)量損失:Mg3Si4O10(OH)2→ 3MgSiO3 + SiO2 + H2O

每個反應(yīng)根據(jù)以下公式確定一個化學(xué)計量因子:

其中Mm=礦物的摩爾質(zhì)量,Mp =反應(yīng)期間排放的揮發(fā)性化合物的摩爾質(zhì)量;

然后根據(jù)質(zhì)量損失和化學(xué)計量因子計算出各組分的含量,公式如下:

其中C =組分含量(%),f=化學(xué)計量因子,M=反應(yīng)過程中的質(zhì)量損失(%)

步驟

反應(yīng)成分

質(zhì)量損失

化學(xué)計量因子

成分含量

1

菱鎂礦,MgCO3

13.69%

1.92

26%的菱鎂礦MgCO3

2

白云石,CaMg(CO3)2

4.12%

2.1

9%的白云石CaMg(CO3)2

3

滑石粉,Mg3Si4O10(OH)2

2.37%

21.05

50%的滑石粉Mg3Si4O10(OH)2

結(jié)果表明,Setline TGA非常適合于礦物材料的研究,特別是它們的成分分析。

 



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