Монтмориллонит

Монтмориллонит
Монтмориллонит-Кварц-pala19d.jpg
Тонкоигольчатый монтмориллонит в кварце из шахты «Белая королева», гора Хириарт, Калифорния, США ( общий размер : 12,5 см × 7,8 см × 2,7 см)
Общие и классификация
химическая формула
  • (Na, Ca) 0,3 (Al, Mg) 2 Si 4 O 10 (OH) 2 · nH 2 O
  • (Na, Ca 0,5 ) 0,3 (Al, Mg) 2 [(OH) 2 | Si 4 O 10 ] • 4H 2 O
  • ~ (Al 1,67 Mg 0,33 ) [(OH) 2 | Si 4 O 10 ] • Na 0,33 (H 2 O) 4
Минеральный класс
(и, возможно, кафедра) 		Силикаты и германаты - силикаты слоистые (филлосиликаты)
Системный номер Струнцу
и Дане 		9.EC.40 ( 8-е издание : VIII / H.19)
71.03.01a.02
Кристаллографические данные
Кристаллическая система моноклинический
Кристаллический класс ; символ моноклинный призматический; 2 / м
Космическая группа С 2 / м (№ 12)Шаблон: группа комнат / 12
Параметры решетки а  = 5,18-5,19  Å ; b  = 8,90-8,98 Å; c  = 11,32-12,45 Å
β  = 99,6-100,6 °
Формула единиц Z  = 2
Физические свойства
Твердость по Моосу 1 к 2
Плотность (г / см 3 ) измерено: от 2 до 3
Расщепление полностью после {001}
Перерыв ; Упорство неровный
цвет белый, светло-розовый, от желто-коричневого до желтого, красный, зеленый
Цвет линии белый
прозрачность полупрозрачный
светить матовый, землистый
Кристаллическая оптика
Показатели преломления n α  = от 1,485 до 1,535
n β  = от 1,504 до 1,550
n γ  = от 1,505 до 1,550
Двулучепреломление δ = 0,020
Оптический характер двухосный отрицательный
Угол оси 2V = измерено: от 5 до 30 °
Плеохроизм Видимый:
X = от бесцветного до светло-коричневого, от желто-зеленого
Y = от темно-коричневого до желто-зеленого, оливково-зеленого, светло-желтого
Z = от коричневого до оливково-зеленого, светло-желтого
Прочие свойства
Особые возможности при добавлении воды увеличивается во много раз своего первоначального размера

Монтмориллонит - часто встречающийся минерал из класса минералов «силикаты и германаты» с химическим составом (Na, Ca) 0,3 (Al, Mg) 2 Si 4 O 10 (OH) 2 · nH 2 O и, следовательно, химически одним натрием - алюминий - силикат с переменной долей кристаллизационной воды . Элементы кальций и магний, указанные в круглых скобках, могут представлять друг друга в формуле ( замещение , диадохие), но всегда находятся в той же пропорции, что и другие компоненты минерала. Структурно монтмориллонит относится к филлосиликатам .

Монтмориллонит кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе , но образует только микроскопические игольчатые кристаллы , которые обычно образуют компактные массивные агрегаты . Известны также включения (включения) монтмориллонита в кварце . В чистом виде монтмориллонит имеет белый цвет. Однако из-за посторонних примесей монтмориллонит также может иметь цвет от желтоватого до красноватого, зеленоватого или голубоватого цвета. Однако цвет линии всегда белый.

Монтмориллонит - глинистый минерал и наиболее важный компонент (60–80%) бентонита .

Этимология и история

Монтмориллонит был впервые обнаружен во французском сообществе Монмориллон и описан в 1847 году Любином Модюи (1782–1870), который назвал минерал в честь его местности .

классификация

Уже в устаревшем, но все еще используемом 8-м издании классификации минералов по Струнцу монтмориллонит относился к минеральному классу «силикаты и германаты», а там - к отделу «филлосиликатов», где он был назван в честь «группы монтмориллонита». «из трех безымянных подгрупп с системным № VIII / H.18 , VIII / H.19 и VIII / H.20 . Минерал монтмориллонит находится в подгруппе VIII / H.19 вместе с бейделлит , brinrobertsite , нонтронит , швайнфордит , волконскоит и yakhontovite .

Девятое издание систематики минералов Струнца , которое действует с 2001 года и используется Международной минералогической ассоциацией (IMA), также относит монтмориллонит к разделу «слоистых силикатов». Однако он дополнительно подразделяется в соответствии со структурой слоев, так что минерал, в соответствии с его структурой, можно найти в подразделе «Слоистые силикаты (филлосиликаты) с таблетками слюды, состоящими из тетраэдрических и октаэдрических сеток», где он также назван в честь восстановленной «монтмориллонитовой группы» с номером системы. 9.EC.40 и другие члены бейделлит , курумсакит , нонтронит, смектит (группа минералов), волконскоит и яхонтовит.

Систематика минералов по Дане , которая в основном используется в англоязычном мире , относит монтмориллонит к классу «силикатов и германатов», а там - к «слоистым силикатным минералам». Здесь он находится вместе с бейделлитом, нонтронитом, волконскоитом и свинефордитом в «смектитовой группе (диоктаэдрические смектиты)» с системой No. 71.03.01a можно найти в подразделе « Слоистые силикаты: слои шестичленных колец с глинистыми минералами 2: 1 ».

Кристальная структура

Слоистая структура решетки монтмориллонита

Монтмориллонит моноклинно кристаллизуется в пространственной группе C 2 / m (пространственная группа № 12) с параметрами решетки a  = 5,18-5,19  Å ; b  = 8,90-8,98 Å; c  = 11,32-12,45 Å и β = 99,6-100,6 ° и 2 формульные единицы на элементарную ячейку .Шаблон: группа комнат / 12

Трехслойная структура состоит из двух тетраэдрических слоев, которые электростатически в сети через катионы в октаэдрическом промежуточном слое . Слои не связаны между собой жестко, но могут набухать из-за обратимого накопления воды и других веществ.

характеристики

Монтмориллонит обладает высокой ионообменной способностью , так как он может обменивать катионы между слоями на катионы в растворе.

Когда добавляется вода, минерал увеличивается во много раз по сравнению с первоначальным размером.

Модификации и разновидности

Разновидность, содержащая Fe 3+ , называется маурицитом .

Образование и места

Крошечные белые кристаллы брушита на сером крупном монтмориллоните (поле зрения 2 см)
Монтмориллонит и Шёрль в кварце из Нуэво, округ Риверсайд, Калифорния, США

Монтмориллонит образуется гидротермально в результате реакции минералов и компонентов стекла в вулканических туфах , золе и бентонитах с водными растворами. В качестве глинистого компонента он в основном встречается в тропических почвах и во фракции глинистых минералов глубоководных почв . Сопутствующие минералы включают различные амфиболы и пироксены , биотит , кальцит , кристобалит , доломит , гипс , лимонит , различные оливины , ортоклаз , пирит , кварц и различные цеолиты .

Как часто встречающееся минеральное образование, монтмориллонит можно найти на многих участках, на сегодняшний день известно около 1500 участков по всему миру (по состоянию на 2017 год). Помимо своего типового местоположения Монмориллон в провинции Пуату-Шарант , минерал был также обнаружен во Франции на реке Дордонь в Аквитании , в нескольких местах в Оверни , Бретани и Лимузене , недалеко от Ле-Валь-д'Ажоль в Лотарингии, недалеко от Эспалиона. в Юг-Пиренеи, а также в нескольких местах в регионе Прованс-Альпы-Лазурный берег и в бывшем регионе Рона-Альпы .

В Германии монтмориллонит встречается в основном в Баден-Вюртемберге , Баварии , Гессене , Нижней Саксонии , Северном Рейне-Вестфалии , Рейнланд-Пфальце и Саксонии , а также около Бармштедта в Шлезвиг-Гольштейне и в Тюрингии около Геры и Майнингена .

В Австрии минерал можно найти в нескольких местах в Бургенланде , Каринтии , Зальцбурге и Штирии, а также в муниципалитете Шлегль в Верхней Австрии .

В Швейцарии монтмориллонит до сих пор был обнаружен в Ле-Локле (Невшатель), Вальдкирхе (Санкт-Галлен), Бишофсцелле (Тургау), в Бинтале (Вале), а также в Визендангене и Цюрихе .

Другие регионы: Афганистан , Аргентина , Армения , Австралия , Бразилия , Болгария , Чили , Китай , Дания , Эквадор , Фиджи , Финляндия , Грузия , Греция , Гренландия , Гуам , Индия , Индонезия , Иран , Ирландия , Израиль , Италия , Япония , Камбоджа. , Камерун , Канада , Казахстан , Кыргызстан , Демократическая Республика Конго , Северная и Южная Корея , Косово , Мадагаскар , Марокко , Мексика , Монголия , Мозамбик , Намибия , Нидерланды , Новая Зеландия , Норвегия , Оман , Пакистан , Папуа-Новая Гвинея , Перу , Филиппины , Польша , Португалия , Румыния , Россия , Швеция , Сенегал , Сербия , Зимбабве , Словакия , Словения , Испания , Южная Африка , Тайвань , Чехия , Турция , Туркменистан , Украина , Венгрия , Узбекистан , Великобритания (Великобритания) , Соединенные Штаты Америки (США), Вьетнам и Беларусь .

Монтмориллонит был также обнаружен в образцах горных пород с Марса , точнее, из Mawrth Vallis .

использовать

Набухание кристаллов в присутствии воды открывает широкий спектр возможных применений этого минерала. В водных буровых растворов , он увеличивает вязкость , что улучшает охлаждение на буровое долото и помогает в удалении материала породы из скважины.

В нефтедобыче монтмориллонит играет определенную роль в качестве водоблокирующего агента для предотвращения подъема токсичных веществ в более высокие слои старых скважин.

В качестве добавки к почве и камням монтмориллонит замедляет просачивание воды (например, в сельском хозяйстве для преодоления более длительных засушливых периодов).

В пластмассах он используется (помимо многих других веществ) в качестве наполнителя или добавки для изменения свойств полимера ( например, в нанокомпозитах ).

Он продается в виде шампуня мелко измельченного под названием лавовая земля .

Бентонитовая монтмориллонитовая мука используется в качестве минеральной добавки для прудов и аквариумов под различными названиями продуктов.

В медицине и ветеринарии монтмориллонит используется в качестве ингредиента противодиарейных препаратов . Используется в литейном производстве как неорганическое связующее для песков. Кроме того, монтмориллонит используется как осушитель и предотвращает образование конденсата в транспортной упаковке в нетканых мешках разного размера.

литература

  • Л. Модюйт: Un mot sur un morceau de quartz d'une varéte de la Vienne, ainsi que sur une Subject Minérale Trouvée dans le département de la Vienne . В: Бюллетень геологического общества Франции . Лента 4 , 1847, с. 168–170 ( rruff.info [PDF; 230 кБ ; по состоянию на 19 марта 2017 г.]).
  • Фридрих Клокманн : учебник минералогии Клокмана . Ред .: Поль Рамдор , Хьюго Струнц . 16-е издание. Энке, Штутгарт 1978, ISBN 3-432-82986-8 , стр. 752–753 (первое издание: 1891 г.).
  • Гельмут Шретце , Карл-Людвиг Вайнер : Минералогия. Учебник на систематической основе . де Грюйтер, Берлин; Нью-Йорк 1981, ISBN 3-11-006823-0 , стр. 826-828 .
  • Ханс Юрген Рёслер : Учебник минералогии . 4-е исправленное и дополненное издание. Немецкое издательство базовой промышленности (VEB), Лейпциг, 1987, ISBN 3-342-00288-3 , стр. 567-572 .

веб ссылки

Commons : Montmorillonite  - коллекция изображений, видео и аудио файлов.

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ a b Список названий минералов IMA / CNMNC; Январь 2017 г. (английский, PDF; 1,66 МБ)
  2. ↑ a b Стефан Вайс: Большой справочник минералов Ляпис. Все минералы от А до Я и их свойства . 6-е издание полностью переработанное и дополненное. Weise, Мюнхен, 2014 г., ISBN 978-3-921656-80-8 .
  3. ^ Хьюго Струнц , Эрнест Х. Никель : Минералогические таблицы Струнца. Химико-структурная система классификации минералов . 9-е издание. E. Schweizerbart'sche Verlagbuchhandlung (Nägele and Obermiller), Штутгарт 2001, ISBN 3-510-65188-X , стр.  670 .
  4. ↑ Webmineral - Montmorillonite (английский)
  5. ↑ a b c База данных по структуре кристаллов - американские минералоги - Монтмориллонит (английский)
  6. ↑ a b Димитриос Гурнис, Александрос Лаппас, М.А. Каракасидес, Даниэль М. Тёббенс, А. Мукарика: нейтронографическое исследование миграции щелочных катионов в монтмориллонитах . В кн . : Физика и химия минералов . Лента 35 , 2008, с. 49-58 , DOI : 10.1007 / s00269-007-0197-г .
  7. ↑ а б в г Монтмориллонит . В: Джон В. Энтони, Ричард А. Бидо, Кеннет В. Блад, Монте К. Николс (ред.): Справочник по минералогии, Минералогическое общество Америки . 2001 г. ( handbookofmineralogy.org [PDF; 83  кБ ]).
  8. ↑ a b c d e f Mindat - Montmorillonite (английский)
  9. ↑ Летиция Руло: Мифический монтмориллонит . В: L'Actualité poitou-charentes . Апрель 2011 г. ( emf.fr [PDF]).
  10. ↑ Миндат - Количество местонахождений монтмориллонита
  11. ↑ a b Список местонахождений монтмориллонита в Минералиенатласе и Миндате - Места нахождения монтмориллонита
  12. ↑ Технический паспорт Диарсанил Плюс в Ветфарм