Experimentální syntéza a studium polytypie nízkoteplotního tridymitu

Bc. Radim Pernica

Bachelor's thesis

Experimental synthesis and study of polytypism of low-temperature tridymite

Abstract:

Bakalářská práce se věnuje studi struktur nízkoteplotního tridymitu a působení mineralizátorů, jejich obsahu a podmínek výpalu na jeho vznik. V teoretické části jsou shrnuta publikovaná strukturní data tridymitu s aspektem na identifikaci nízkoteplotního polymorfu obsaženého v žáromateriálu dinasu a zhodnoceny dosavadní poznatky týkající se podmínek vzniku tridymitu. Praktická část je zaměřena na experimenty, s cílem ovlivnit tvorbu tridymitu pomocí tzv. mineralizátorů tří různých režimů výpalu. Jako základní surovina byl použit silicit ze slovinské lokality Mirna (>99% SiO2), se kterým byly kombinovány příměsi obsahující ionty Fe3+, Ca2+, Na+ a (WO4)2-. Pomocí práškové rtg - difrakční analýzy byl ověřen předpoklad, že nízkoteplotní tridymit vznikající v těchto systémech obsahuje dva polytypy C1 a F1. Dále bylo zjištěno, že se vzrůstajícím obsahem mineralizátorů roste zastoupení tridymitu nelineárně. Při nižším teplotním gradientu chalzení vzniká větší množství tridymitu, avšak jak tridymit, tak cristobalit vykazují nižští krystalinitu. Hlavním poznatkem bakalářské práce je, že mineralizátory běžně používané v praxi, Ca(OH)2 a Fe2O3, mají výrazný vliv na tvorbu tridymitu pouze pokud jsou přítomny současně.

Abstract:

The thesis deals with the study of low - tridymite structures and the effect of so called mineralizers on their formation. The theoretical part of the thesis consists of the overview of the state-of-art knowledge on the tridymite formation conditions and published structure data with the emphasis on the identification of tridymite polytypes in silica bricks. The experimental part contains the results of firing experiments’ evaluation. Mixtures of chert (>99% SiO2) as the principal component and admixtures containing Fe3+, Ca2+, Na+ and (WO4)2- ions were prepared and subjected to three various firing regimes. Except for the effect of mineralizes, the influence of different cooling regimes was examined as well. Using powder X-ray diffraction, the assumption that in such system C1 and F1 tridymite polytypes are formed was verified. Further, it was found out that the effect of agents of mineralization usually used in industry (Ca(OH)2 and Fe2O3) applied separately is incomparably weaker than if combined together.

Keywords

Tridymit, cristobalit, dinas, mineralizátor, polytypie, PXRD

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2017
• Supervisor: Mgr. Dalibor Všianský, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Geology / Geology