Abstract

Differential thermal analyses (DTA) and thermogravimetric analyses (TG) were carried out on sodalite, tugtupite, danalite, and helvite using a Netzsch STA 409 EP/3/D simultaneous TG–DTA apparatus. In the DTA and TG experimental run, a weighed amount of finely powdered sample was heated from 20 to 1450°C at a constant rate of 5°C/min. Sodalite, Na8[Al6Si6O24]Cl2, melts at 1079°C. The NaCl component in the sodalite-derived melt is lost in two stages; about 4.5 wt.% of NaCl is lost slowly at about 1150°C, and about 7.0 wt.% of NaCl is lost at a faster rate at about 1284°C. The interpretation that the NaCl component behaves this way in sodalite is confirmed by DTA and TG analyses of halite. Tugtupite, Na8[Al2Be2Si8O24]Cl2, melts at 1029°C. The NaCl component in tugtupite is lost in two main stages; about 1.8 wt.% of NaCl is first lost at about 1007°C, and about 8.2 wt.% of NaCl is lost in several steps between about 1018 and about 1442°C. Danalite, ideally Fe8[Be6Si6O24]S2, and helvite, ideally Mn8[Be6Si6O24]S2, undergo an oxidation of (Mn, Fe)2+ to (Mn, Fe)3+ cations. This is followed by a loss of S2(g), and then melting at about 1060°C. Finally, there is another oxidation of Mn3+ to Mn4+. These oxidations occur because the samples were heated in a static air environment. The first oxidation in danalite and helvite begins at about 771 and 705°C, respectively. Danalite gains 4.0 wt.%, whereas helvite gains 5.0 wt.% in the first weight-gain stage. In the weight-loss stage, danalite loses 5.7 wt.% of S2(g) from about 1029°C, whereas helvite loses 4.7 wt.% of S2(g) from about 883°C. The second stage of oxidation begins at about 1300°C in both the danalite- and helvite-derived melts. At this stage, the weight gain in the danalite-derived melt is about 0.7%, whereas that in the helvite-derived melt is about 0.2%.

Abstract

Nous avons étudié la sodalite, la tugtupite, la danalite et la helvite par analyses thermique différentielle (ATD) et thermogravimétrique (TG) en utilisant un appareil Netzsch STA 409 EP/3/D. Pour ces expériences, nous nous sommes servis d’une quantité connue d’échantillon finement pulvérisé, chauffé à partir de 20 jusqu’à 1450°C à un taux constant de 5°C/min. La sodalite, Na8[Al6Si6O24]Cl2, atteint son point de fusion à 1079°C. La composante NaCl du bain fondu se volatilise en deux étapes; environ 4.5% (poids) de NaCl est perdu lentement près de 1150°C, et environ 7.0% est perdu plus rapidement près de 1284°C. Notre interpretation à propos de la sodalite est confirmée par analyses ADT et TG de la halite. La tugtupite, Na8[Al2Be2Si8O24]Cl2, fond à 1029°C. La composante NaCl de la tugtupite se volatilise en deux étapes; environ 1.8% de NaCl se perd près de 1007°C, et environ 8.2% de NaCl se perd en plusieurs étapes entre 1018 et 1442°C. La danalite, dont la composition idéale est Fe8[Be6Si6O24]S2, et la helvite, Mn8[Be6Si6O24]S2, subissent une oxydation de (Mn, Fe)2+ à (Mn, Fe)3+. Cette transformation est suivie d’une perte de S2(g), et de la fusion à environ 1060°C. Enfin, il y a une oxydation plus poussée de Mn3+ à Mn4+. Ces étapes d’oxydation sont le résultat du chauffage des échantillons dans l’air, dans un milieu statique. La première étape d’oxydation de la danalite et de la helvite débute à environ 771 et 705°C, respectivement. La danalite augmente en poids de 4.0%, tandis que la helvite augmente de 5.0%. Suit ensuite une perte de poids, 5.7% sous forme de S2(g) pour la danalite à partir de 1029°C, et 4.7% de S2(g) à partir de 883°C pour la helvite. Le second stade d’oxydation débute à environ 1300°C dans les liquides dérivés de la danalite et de la helvite. L’augmentation en poids à ce stade est d’environ 0.7% pour le cas de la danalite et 0.2% pour le cas de la helvite.

(Traduit par la Rédaction)

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