DSpace at VNU: Xác định thành phần khoáng và nghiên cứu sử dụng Caolanh Hữu Khánh (CLHK) để tổng hợp bột màu vô cơ

ĨA P CHI K H O A H O C D H Q G H N KHTN Ẳ C N. ĩ XíX

N

2003

XẢ( Đ Ị•N H THẢNH IMỈAN k h o ả n g v à n g h i ê n c ử u s ử d ụfl n g
C A O L A N H H Ử U K H Ả N H (( L H K ) D Í : T ố N G H Ơ P h ộ t m à u v ỏ c ơ

P h a n Vãn T ư ở n g , Vũ Di nh Ngọ, Ngô Q u ố c D ư ờ n g
K h o a H oa, T rư ờng D ạ i học Khoa học T ự nhiên - D IỈQ (Ỉ H a N ò i

Đật v â n (i<*
C L H K co t r ừ l ư ợ n g lởn. đ ộ t r a n g cao. h i ệ n d a n g d ư ợ c k h a i t h á c v à s ử d ụ n g l à m
n g u y ê n l i ệ u c h o c õ n g n g h ệ đ ồ g õ 111. Đẽ g ó p p h ẩ n m ỏ r ộ n g l ĩ n h v ự c s ử d ụ n g n g u ồ n
k h o á n g s â n n à y . c h u n g t ôi đ à t i ê n h ã n h x á c đ ị n h t h à n h p h ầ n k h o á n g , t h à n h p h ầ n
h o á v a n g h i ê n c ứ u t h á m d ò t o n g h ợ p mộ t s ô c h ấ t m à u đi t ừ C L H K . T r o n g p h ầ n n à y
c h ú n g t ôi c h i gi ới t h i ệ u kỏt q u ả t ô n g h d p c h ấ t m à u x a n h có c ấ u t r ú c m ạ n g t i n h t h ỏ
c e l s i a n v à k a l i a l u n i i n o s i l i c á t t r o n g đ ỏ đ ã t h a y t h ê m ộ t p h ầ n Al ' t# b à n g ( Y * \

1. Xác đ ị n h t h à n h p h ầ n k h o á n g r ủ a C L H K
C L H K l ấ y c á p h ạ t (lưới s à n t f 1 900 l ồ/ cm , s ấ v k h ỏ v à x á c ( l ị nh t h à n h p h ầ n h o á
học ( B â n g 1).
B á n g 1. T h à n h p h á n h ó a h ọc c ù a C L H K (°o k h ô i l ư ợ n g )

SiO,

Al.o,

Fe,0,

CaO

16. 20

35.40

0.52

0.63
-- --

MgO

K,0

Na 0

MKN

0.50

0.25

0.00

16, 5

.

( i i à n đ ồ n h i ề u x ạ t i a X ( X R D ) được tfhi t r ê n m á y S I E M E N S 0 5 0 0 5 c h o t h ấ y

t r o n g m ầ u có c á c k h o á n g v ậ t c h í n h là e a o l i n i t e ( 7 #1 5 4 A ‘\ 3 . 5 7 4 A ° , 2 f5 5 8 A° ) , g a l u a z i t c
(10,1 A .

4 . 4 4 9 A 0, 2 , 5 5 9 A" ) .

muscovite

( 9 . 9 3 6 A 0, 4 , 9 8 A° ,

3,32A°)

và

thạch

anh

(3, : W6A°, 2 . 2 8 7 A " ) . ( H ì n h l a . )
( ì i á n đồ n h i ệ t (!ược g h i t r ê n m á y U n i v e r s a l V 2 6 c h o t h ấ y cỏ h i ệ u ứ n g m ấ t n ư ớ c
g i ữ a c á c l ớ p ( 2 , 3 9 4 % ) ồ k h o á n g d ư ớ i 1B5"( \ m ấ t n ư ớ c c ấ u t r ú c t r o n g k h o à n g 5 0 0 (ỉên
1 0 0 0 ' r ( 1 4 . 7 % ) v à h i ệ u ứ n g t o a n h i ệ t m ạ n h ớ 100 r c ( h ì n h l b )
T ừ c á c t h ô n g t i n đ ỏ c h ú n g t ỏ i s ử ( l ụ n g p h ư ơ n g p h á p t í n h g ầ n d ũ n g [ 1. 2| x á c
định

thành

phán

khoáng cùa

CLIIK

theo nguyên

tác: q u y

K . o c h o k h á n g vật

m u s c o v i t e ( K , 0 . 3 A I () Ị . 6 S Ì O J . 2 H .()), d ự a v à o c h ì sỏ" đối x ứ n g c u a h i ệ u ứ n g m ấ t n ư ớ c
c ấ u t r ú c v ã ( l ựa v à o l ư ợ n g n ư ớ c g i ũ a c á c lóp đ ể x á c đ ị n h t ý lệ g a l u a z i t e v à c a o l i n i t e .

từ đó suy ra lượng thạch anh còn dư. Kết quả cho thấy OLIIK có 58,3% caolinite.
3 3 % g a l u a z i t e . 2/2% m u s c o v i t e . 4,75% t h ạ c h a n h .


P h a n V ân Tường* Vù D i n h

N g ô iịu iH ' D ư ờ n g

VNU-HN-SIEMENS D5005 • Mau Caolann

2-Theia - Scale
rEí*lm Pt»VT\»j»O-t>jaNG-KNMOA-A*0W^n»~- '^ ■ » 1 » « ' (Ot

U xnu

«yn

iơ ỉ

*

* a » x

« » £ * -' 0 0 0 -* L

1 i* M

030 * 'j*o'Jrw ' 0»

:io 'C.MM

;,«»w ytrtịH) 1»u 2%

*

Ị0 1 - C 6 2 7 rí)> «».»*»»• - AOSC 0 6 r tX i« • V 'ít M X • «1 . Sv ’ MO ■ +*. ’ & * » •
ì ; 4 * 1 3 1 1 |><.

U u ftu » » » ỈM

i 3 7 * - * • * * « « • - ' OA

• ,K .N K 4 /« « » A B {S !.A 4 *« 0 < O M > J • Y 7 41 % - S I t v
*^5 C 0 6 > 0 K V 4

Ỉ+GO

V 17 * a % - 3 . *

• OOC

’ coo . .y .

'1 4 0 6 4

A L - Ĩ-*C M

//;w /ỉ 7. P h ô X R I) v à phố D TA cua r N H K

2.

T ô n g h ợ p c h ấ t m à u lụ c s á n g t r ê n c ơ s à m ạ n g lư ớ i c e ls ia n
C elsian

N a A IS iịO *

lã

m ột

(n n o c tit),

tro n g bòn đại diện
p lìo n sp a t

k a li

(lia

KA)

nhỏm

S i;iOp*

ph e n sp a t:

(orthoetasc1),

phiM ispat
p h ensp at

n a tri
can xi

( \ i . \ l S i , ( \ (a lh ite). plìiMìspat b a ri lỉa A l .S ij() j( V ls ia n ) . T in h thẻ (.V lsian thuộc hệ đơn
tâ ;i = S.207A ', I) = 13,0 I5A '. (• = 1 l. 10SA“ . r - I 15,022. (lỏ m C elsm n là một tro ng các
l oại v ậ t l i ệ u k ỳ t h u ậ t

cliộn p h ô b i ê n . C e l s i a n có đ ặ c t í n h bổn n h i ệ t ( n ó n g c h â y (J 1 7 - 1 0 0

1 )1*11 (lòi với 111 ôi trưởng. (lo đó tro ng tỏng hợp chất màu thường dựa vào m ạng tin h thỏ
(V ls ia n (lê (ỉưn catio n k im loại chuyên tié p v;i() thay thỏ M ". S i1*. Ha
l ì ^ h i r n cứu t ô n g h ợ p r h . I t m à u c e l s i ỉ i n với c a t i n n

(i dãy chúng tỏi

m à u \i\ ( Y ’

B ú n g 2. T h a n h ph ;m p lin i liệ u V;ầ m àu của Síín phàm k h i lư u m ẫu

g iíi (í l ‘J()()°(/

TP

Cao lanh

H;ìM ) ll)

1 'r O ,

M àu sàr

MI

] ĩììol

1 mol

o.or>mcii

xanh lục nhạt

C o lsiiin

; O rthoclase

M2

1 mol

1 Tìlol

0.07 mol

xanh lục sãnự,

C elsian

; O rthorla se

M :ỉ

1 mol

1 nu >1

0.1 mol

xanh lục sántf

C e ls iỉin

; O rth n rlỉtse

M 1

1 niol

1 mol

0,1-2 mol

xanh lục dậm

Cel.si.in

; ( )rth (x líis e

Mf>

1 ìlìol

1 lììdl

0.1 r>mol

\; ilìlì luc dám

('e ls iíin

í )rt horlasi*

Pha tin h thê


X (IC ( l i n h

tlid ììh

Ị)h ắ ìì k h n à n ịỉ rã

n ^ h irn

N m ivt-n liộ u I ><1 n (1.111 •'ôm C L IIK

cữu

s ứ (hỉỉì<* c a o l a n h .

H ;if()H ) . C r () ; vói c h íil khoáng hná In B ().,

«lif<<< n u h i r i ì t r n n k \ VÍÍỊ IIlíííc t h a n h hn n h f io trnnví ‘J ựio
In t \ le ( I'

\l

t h;i V 1!«»11II 0.05 (|«M1 <». 1 . n h i r t (In t h;i V
t 'i; m lim m â u <1 nlm/1 íl<) <*:io l ù 1 cff-n
\ ;n

C l i u n t ' tỏ i k h ỉio ''íằt các v n i

ỊÍIO. S;m p h ; ì Mì p h â n líu

«4(lưcic

<Un 12T>() (

I hoi

<ịii;m Síit ĩĩìĩiu Vĩi

K h ĩìlí 2
mau >;i( v.t th .m il phàn Ị)h;i run san p lu m k h i nun«ĩ mâu ỏ 1 2 0 0 '(' v;i lưu .*{ ỉ»i(l.

H ì n h 2 là p h ô XRD c ủ a m ầ u M 3 n u n g à I 2 5 0 ° c lưu 3 ỊỊÌỜ.
VNU-HN-SIEMFNS D5005
*â0

mau ( A *)

\

•rs
•w .

ị

•9 0
'4 0

»K

2-Theta - Scaỉe
M p h v 'T \ji',í K i N y o 0 8 ' 1»V'
* j* ./) 0 a i< N J

•JL»»OQ#C(Oi

O ir » < j« u

* y v * 7 W 1 h ta c N r t

r « i 'u n ■ : K ỉU '| S < A r .4 f.«

'; • * * • * ! *» •

t»*A £ỉ$C C *

lu n l

I 0 0 0 0 ' - E i ’ ư /D .u c o

»1 111%

* ? « * ;■ *

r li V y

đ. t oy

100C’ - * A

lO & i

AI

0 OM ■

5W|V lm » ;> T ■

1 * 11*

JS c ‘ C (Koorr>J • A n o A * 1.;« . J i m i i k i ũ ^ l & U /

x»

IM ) M

>

///;?// 2. ỉ Mìn X K I ) c u n < . 1« m ẫ u SỈIU k h i h i u .'ỉ Ị»ị<J 12f>0' ('
V ì r ã n ^ tát r à 0 . 0

, t r o n g p h o i I mmi h a i ; ( l ầ u (.lố II d à t h i i m g i a p h â n ứ n g h o à n

toàn, k h ô n g con tro ĩiỊỉ sàn p h à m

nửa. nén

có t h ỏ

m ò tà p h à n ứn g xây rn th e n

rác*

phương trìn h S iiir
lỉiìO M l

X) A l . o , +

K () + H ,i() + 'AA\ n

X

<>,.();, = K i O . A I

s ( , . | \ ( ) t2 S i O , ( ( Y l s m n ) .

f 2 S H ) = 2 ( K. Ba)Ai S i( ). (O rt horlasí* b a r ia n )

K ế t <1 1 1 ;k k h a n s á t c u a < h u n ^ t ô i c h u t h n y (*ó t h ỏ t h a y t h ô t ừ () c h o ( l é n o . l õ m o i
(r

v à o vi t r í c u; i A I ’ đ ô c h o S i i n p h ;I m r ó r i n i n Ị * (ỉộ m à u k h á c n h a u t u y t h o o m o n ^

nìiiõn

3.

T ố n g hựp

( h ấ t m à u lụ c đ ậ m t r ô n cơ sở m ạ n g lưới a l u m i n o s i l i c a t k a li.

T ừ g i ã n d ồ t r ạ n ^ ĩ ilìỉầi hộ K u S i ( )

AI ()

( h ì n h lì) c h ú i ì g t ô i t i n h t o í i n bỏ SUI 1 ỊỈ

K .o váo ( ’ I J I K (tố (ỉu';i th íin h |)h;in phí")] liộ u về (ỉióm I) nam trẽ n dườrìLí hiên ^iớ i hni
Ị)h;ỉ lcu cite

K A IS i (). \M k a h '» p h illit

K A lS iO .


P h a n V ãn Tư ờng, Vũ D i n h N go, N g ô Q u ô c D ư ờ n g

f , 7/7 * tộ

w
*»0 *•$•. 0)
7 70 ‘ 7"
;
770
70 7 í ;♦

c
V

55,0?

Kjn ?Siữ7
Y>6 5 *

K7r> ỉ t n V 5 i 0 -

K*9 StO
r à ỉr
> ^ 1 ,0 , ?v>:

/■//>?/ỉ 3: G ià n đồ hệ K ,0 - A I .0.1 - S iO ..
Phôi liệu ban đẩu gồm C L H K , K > C r,(): , th a n hoạt tín h , được n g h iề n trộ n kỹ
tro iiị* 2 giờ. C hú ng tô i đâ kha o sát các vếu tô như:
• Tý lệ ( Y 1+/A 114 th a y dối từ 0,02 đến 0,1.
N h iệ t độ th a y đôi từ 1l()()° r đến 1250°c.
T h ò i giíin lưu m ầ u ờ n h i ệ t độ n u n g từ 1 đ ế n

£KÍ

B ả n g 3. Kèt quà cùa m ẫu n u n g ờ 12f)0 r và lư u m ẫu ỏ 3 giỏ

!

M ẫu

C LH K

K 2C ì • , 0 ;

T h an

M àu SP

Pha rắn th u (tược (phố XRD)

1

1 moi

0,02 mol

0.02 moi

Lục nhạt

Leucite

+

K a lio p h illit

9

1 11ÌOỈ

0,05 mol

0,02 mol

Lục tươi

Leucite

+

K a lio p h illit

3

1 moi

0.07 m o l

0.02 mol

Lục đậm

Ks +■ l u u c i t e

+

K a lio p h illit

í

1 moi

0.10 moi

0.02 mol

Lục đậm

leucite

+

K a lio p h illit

Ks +

__

* Ks: (‘s k a la it (C r .o .)


X á c ( t i n h t h â ĩ ì h p h t ỉ n ễ c h o â n ị ỉ ỉ ( ỉ H ị i h i ê n c ử ỉ t s ừ (Ỉỉitiị* c a o l a n h .

s . i n | ) h â m íIir<í<* x;i<’ ( t i n h

t h in h Ị ) h ; m h á n n p h ư ơ n g p h á p k'hi p h ó X R L ) . I l i n l ì I

lã ph 't X l ỉl ) ru ;i m ;iu Ị Từ k i't <|1 1 .1 xa(• (tịn h th a n h phan phn cho th â y ớ đíìy VICI
th.iv \ h r < r

I *

Vỉio VI t n

. !11 I I

cua AI

c h i có t h e
.«• r..f 1 11 .1 ph ị . I 1 I r '<’r n ) l.iin chn 111.111 tni lìrii luc
2-ĩb«to • Soak
— N»IUOWf.ftOmN«*.»W>— hl|#. 'V )lkll
• J» u . ' ; i

L«— — w

» AU»>U*

f

V (IM

< II •VI*.,

I oa .

|W
K

M » « n tk r tu *

VAX/ X Tc- »• *

*• *, IBX

» m X1 .1— ■«—.Ể»«•-

ll l«>

IIA>

H ìn h 7. IMiò X K D t uamau .‘-ỉ
T ro n #

•#.

•

nu ng ri 1250'C lưu .‘ỉ

hãi bán trU(íc* dãy [.'tịchun** tôi đà c ô n "

krHí.

hỏ kỏt quà n ^ h iô n cữu phân ưng

Ịíiửa c*;ii>1aIIh T ấn M ài với K C r <) va th a n hoạt tin h

N h u đà

co k h o ; m tf v ậ t c h ù yê u la đ i e r i t I l| (m ộ t d ạ n g c ấ u t r ú c h ể n

c;iola nh T ấ n M ài

cua

e a o lm it ) . hơn nữ a

e h ú n n tô i (tà sứ d ụ n g AỈK,. (tô t h ú c n h a n h Sỉự h ì n h t h à n h p h a n u i l l i t k h i n u n g . lìcii
vậ \ pha

p l i â m t h u (lược c h u v r i i la l ì ì u l l i t . T r o n n c ò n g t r ì n h n à y c h ú n g tu i sư

S íin

lỉu n tí C L IIK ró chưa kh o á n g vật

là (lạng cấu trú c kém bốn rủ a c a n lin it và

khó n^ sứ (lụ n g A IK . (lo c!o san p lì.im th u (fưựr 1;I kêt (Ịiiâ của sự fưAI o , va SiO . Rất (lang tiếc là tr o n ^ cõng tr in h |.’ỉ| (lã kh ô n g sứ d ụ n ịi phương ph iiị)
p h ô X K I ) cỉẻ c h ứ n g m i n h sự h ì n h t h à n h p h a m u l l i t v ã c h á c l à v ẫ n c òn ( ’ r ( ) j t ồ n t ạ i <*J
pha r s k n la it.

Dỏ ịiia i thích c;u* (Ịiiá trình x;iv ra khi nimií. trong rông trinh này chưn^ tôi <1:1
phối hợp c ;ầt p h ư ỉtn i! pháp phân tích hóa học, phương pháp D TA . phương ph áp X K I)
cua hệ K C r .o + ( ’ vã hệ K C r (>.+<’ + ( ' ! , H K cho th à y (ỏ các p h ĩin ưnj4 xay ra:
Trên 500 r

Al,()ỉ 1ỈSÌO.-JH ()

->

K ( 1 () + 2C
AI () 2S i() + K i )

AI;(). 2Si() + 2H X)
K () + C r ,<) + CO + CO

T rẽ n 1200 e
I ■>

K O .A I (),.2 S i()
( k .ilio p h illit)

Trên 1200'C
AI (); 2SÌO

f K <) + 2Si(>

K .Ó .M O

ISÌO (lo iic it.')


P h a n V ă n Tường* Vù D i n h N g o , N g ỏ Q u ố c D ư ờ n g
T ro n g quá tr ì n h phán ứng () n h iệ t đô cao có sự th a v th ê v ị t r í của

AP* hùng

( V * tro n g m ạng tin h th ê của a lu s in o s ilic a t, nhưng chì kh o ả n g 7%.
4.

K ế t lu ậ n

* Phối hợp của các phươg pháp phân tích hoa học, ghi phô D TA , XR1) đã xác
đ ịn h th à n h phần pha của C L H K .
* Từ C L H K , B a (O H ),, C r 0 * đã tố n g hợp dược c h ấ t m àu có m ạng tin h th ế
C elsian (B a A L x C rx2 S i0 2 ). L e n cite (K A li xC rxS ijO c), K a lio p h illite ( K A lj xC r xSi().,)
T à i liệ u t h a m k h * o

1.

Phan Văn Tường, V ài n h ậ n xét vè việc x é t th à n h p h ần kho áng c ủa ca o la n h V iệ t
N am , T ập san Hoá học XI sô 2(1973), t r 6-12.

2.

Phan Vàn Tường, Tô T h ị Ngọc Loan, N g h iê n cứu te rm o g ra p h y đ ấ t ca o la n h

loại

1 T u yên Q uang, T ậ p san Hoá học X II sô 1(1974), t r 5-8.
3.

Phan Vãn Tường, N g h iệ m X uân T h ung , Đỏ Bá T h à n h . Tống hợpc h ấ t m àu

xan h

lục và tím trê n cơ sỏ m ạng lưới m u llit từ cao lanh T â n M à i, Tuyến tậ p các còng
tr in h khoa học (h ộ i n g h ị K H lẩ n th ứ 2 ng ành H oá học (D ạ i học Quốc g ia H à N ộ i
4.

Trường Đ H K H T N , 2001 t r 45-50.

Phan V ãn Tường, Tỏ T h ị Ngọc Loan, N g h iê n cứu quá trìn h m u llit hoá cao lanh
Tân M à i. Tập san Hoa học X IV sỏ 2(1976), t r 1*7.

VNU

JOURNAL QF S C IE N C E . Na! , Sci

à Tech . T XIX, N03. 2003

DETKRMỈNATION O F MINKRAL C O M PO SIT IO N AND RESEA RCH ON
T H E ƯSAGE KAOLINITE H U U K H A N H FOR SY N T H E N S IS ()F
P IG M E N T IN O R G A N IC
P h a n V a n T u o n g , V u D in h N g o , N g o Q u o c D u o n g
D e p a rtm e n t ()f C hem istrv, College o f Scỉcnce - V N U
liy analytical. DTA, X K I) methods vvere determ ined the phase-composition of
caolinite H uu K hanh. Prom caolinite H uu K hanh and C r ,0 3 were synthesized the
p i g m e n t s c el s i an ( B a A l _>/X O .-^ s iO * ). l e u c i t e KA1;

XC r x Si .Oh), kali opl ìi l li t c* (KA1 1 vr i\S i( ) ,) .