Экспериментальные исследования изотермического образования гетита из метастабильного синтетического пирротина

Abstract

В синтезированных пирротинах после выдержки в атмосфере Земли в течение 29 лет при температуре ~20 ºС исследовались методами рентгеноструктурного анализа кристаллическая структура и фазовый состав образцов. Установлено, что они содержат гетит, который отсутствовал в исходных образцах. Это свидетельствует о том, что гетит образовался из пирротина, находящегося в метастабильном фазовом состоянии. В зависимости от соотношения серы и железа в образцах исследована закономерность образования гетита. Построена диаграмма соотношения фаз гетит - троилит. В статье предложена теоретическая модель фазового перехода пирротина в гетит. Получено хорошее соответствие расчетной кривой диаграммы фазового соотношения гетит - троилит с экспериментальной. Расчеты, осуществленные в рамках предложенной модели вторичного квантования, хорошо согласуются с аналогичными расчетами, проведенными в рамках модели молекулярного поля.

The crystal structure and the phase composition of synthesized pyrrhotite after its endurance in the atmosphere of the Earth for 29 years at temperature about 20ºС have been studied using the methods of X-ray structural analysis. Pyrrhotite contained goethite which was absent in initial samples. The analysis of the experimental facts allows to assume that goethite originated from pyrrhotite in a metastable phase. The regularity of goethite formation depending on the percentage of troilite and also on the sulphur and iron ratio in samples has been investigated. The diagram of goethite - troilite phase ratio has been constructed. The theoretical model of phase transition of pyrrhotite into goethite is offered. Good conformity of the calculated curve of the goethite - troilite phase ratio diagram with the experimental one has been obtained. The calculations done in the offered model of secondary quantization cohere well enough with the similar calculations done within the model of a molecular field.