Dehydroxylation of kaolinite-group minerals: An ESR study

Abstract

A number of natural kaolinite-group minerals, nacrite, dickite, kaolinite and halloysite, were heated up to 1400‡ and investigated by means of ESR at the X band. The results show systematic differences, some of which are related to the crystallinity of the kaolinites and to the mutual orientation of adjacent layers in polytype modifications. The most intense features of the spectra, centred atg values of 4.3 and 3.0, are attributed to Fe³⁺ ions occupying different sites in the structure. Studies of the changes caused in the ESR spectra by thermal treatment led to some general conclusions about structure modification.

Zusammenfassung

Bis auf 1400 ‡C erhitzte natürliche Minerale der Kaolinit-Gruppe (Nacrit, Dickit, Kaolinit und Halloysit) wurden mittels ESR im X-Band untersucht. Es wurden systematische Unterschiede beobachtet, von denen einige auf die KristallinitÄt und auf die gegenseitige Orientierung benachbarter Schichten in Polytyp-Modifikation zurückzuführen sind. Die am deutlichsten hervortretenden Eigenheiten der Spektren liegen beig-Werten um 4.3 und 2.0 und sind verschiedene kristallographische Positionen einnehmenden Fe³⁺-Ionen zuzuschreiben. Die durch thermische Behandlung bewirkten VerÄnderungen in den ESR-Spektren sind in übereinstimmung mit einigen die Strukturmodifikationen betreffenden allgemeinen Feststellungen.

РЕжУМЕ

гРУппА пРИРОДНых МИН ЕРАлОВ НАкРИт, ДИкИт, кАОлИН И гАлОИжИт, НАг РЕтых ДО 1400‡, БылА ИсслЕДОВАНА М ЕтОДОМ ЁпР В х-пОлОсЕ. Р ЕжУльтАты пОкАжАлИ сИстЕМАтИЧ ЕскИЕ РАжлИЧИь, НЕкОтОРыЕ И ж НИх сВьжАНы с кРИстА ллИЧНОстьУ кАОлИНОВ И ВжАИМНОИ О РИЕНтАцИЕИ сМЕжНых слОЕВ В пОлИт ИпНых МОДИФИкАцИьх. Н АИБОлЕЕ ИНтЕНсИВНыЕ лИНИИ сп ЕктРА пРИg=4.3 И 2.0 ОтНЕсЕНы к ИОН АМ Fe³⁺, жАНИМАУЩИМ РАжлИ ЧНыЕ стОРОНы В стРУктУРЕ пОлИтИпОВ. НА ОсНОВЕ И жМЕНЕНИИ В ЁпР спЕктР Ах ОБРАжцОВ, пОДВЕРгНУт ых тЕРМИЧЕскОИ ОБРАБОткЕ, БылИ сДЕлА Ны НЕкОтОРыЕ ОБЩИЕ жА МЕЧАНИь О стРУктУРНОИ МОДИФИк АцИИ.