С помощью методов MAS ЯМР <^>1H и <^>29Si исследованы распределение молекул H2O и OH-групп и конфигурации кремнезема в образцах обыкновенного (~3,9 мас. % воды) и благородного (~7,9 мас. % воды) опала из Екатериновского рудопроявления (Приазовье, Украина). Показано, что оба вида опала сформированы наноглобулами кремнезема в одинаковой конфигурации Q<^>4 кристобалитового типа, однако формы нахождения в них протонов существенно различаются. Кроме того, в широких порах обыкновенного опала находится кремнезем в дефектной конфигурации Q<^>3. В обыкновенном опале на поверхности открытых пор и аморфного кремнезема в порах расположен слой молекул H2O, адсорбированных на поверхностных SiOH-группах. Молекулы H2O удаляются из опала при 150 <$E symbol Р>C. Большая часть SiOH-групп (~20 % протонов) и, предположительно, карбоксильные группы (~7 % протонов) на поверхности разрушаются при 150 - 250 <$E symbol Р>C, изолированные поверхностные SiOH-группы (~1 % протонов) - при 550 <$E symbol Р>C. После отжига при 650 <$E symbol Р>C остаются SiOH-группы (~6 % протонов), локализованные на дефектах силикатной матрицы. При регидратации на воздухе обыкновенного опала, прогретого при 150 <$E symbol Р>C, Н-содержащий слой на поверхности пористой структуры в объеме образца в значительной степени восстанавливается. В благородном опале молекулы H2O содержатся преимущественно в закрытых окта- и тетраэдрических наноразмерных пустотах, образующихся при кубической упаковке вторичных глобул. Состояние молекул воды в таких пустотах подобно таковому в газово-жидких включениях в кварце. В относительно открытых порах содержатся молекулы H2O (~15 % протонов), удаляющиеся при 150 <$E symbol Р>C, на поверхности таких пор возможно наличие незначительного количества SiOH-групп. Молекулы H2O из закрытых октаэдрических (~43 % протонов) и тетраэдрических (~33 % протонов) пустот удаляются при 550 и 650 <$E symbol Р>C соответственно. После отжига при 650 <$E symbol Р>C остаются молекулы H2O (~10 % протонов) в закрытых микропорах между первичными глобулами. Сетка водородных связей между молекулами H2O в октаэдрических пустотах подобна таковой в объемной воде, в тетраэдрических пустотах и микропорах - таковой в воде возле поверхности кварца.

  Повний текст PDF - 321.035 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"