硅藻土的主要矿物成分为蛋白石,并含有粘土(高岭石类、水分母类及少量胶岭石类)、炭质(有机质)、铁质(褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿)、碳酸盐矿物(方解石、白云石、少量菱铁矿)、石英、白云母、海绿石、长石。
〈1〉蛋白石 Si02nH20
系标准的团体水凝胶矿物,是含水二氧化硅凝胶脱部分水后形成,一般称为含水胶体矿物或胶体矿物。
蛋白石中nH20表示含有不定量吸附水(自由水)型胶体水,胶体水不加入矿物晶格。胶体水作为分散媒散布于胶体粒子表面,含水量由1-5%,个别达34%。由于胶体水是胶体矿物固有特征,因此一般都计入矿物成分中。胶体水失水温度一般在110℃-250℃,某地蛋白石测定吸热反应在65℃、115℃、360℃,而最主要的为115℃,在600℃也有部分失水反应。
蛋白石的化学成分见表二。
表二 蛋白石的化学成分表
项目% 编号 |
SiO2 |
Fe2O3 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
H2O |
合计 |
1 |
92.31 |
0.36 |
- |
0.22 |
0.18 |
6.31 |
98.46 |
2 |
86.54 |
1.93 |
0.55 |
0.74 |
9.40 |
98.96 |
蛋白石中nH2O含量变化,直接影响蛋白石的比重和折光率(表三)。
表三 折光率比重变化表
含水量% |
折光率 |
比重 |
3.55 |
1.460 |
2.160 |
6.33 |
1.453 |
2.096 |
8.97 |
1.446 |
2.036 |
28.64 (人工凝胶) |
1.409 |
1.731 |
蛋白石硬度一般为5-5.5,当水含量很少时,硬度增至6。
蛋白石本身无色,呈半透明状的产生一种乳光,由于吸附带色的杂质及离子,使蛋白石呈显各种色调。如铁质混染使蛋白石里黄褐、褐色,炭质混染呈灰黑色。
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