Abstract

A sample stage and a control system have been developed to vary the humidity and temperature of the atmosphere surrounding a powder sample during an X-ray-diffraction experiment. The use of this stage and a position-sensitive detector creates the opportunity to conduct experiments that determine the stability fields and reaction mechanisms of related sulfates of different states of hydration, such as melanterite, siderotil and rozenite. The sample is dusted onto a zero-background plate, and this small amount of dispersed sample ensures maximum interaction among all of the crystallites of the sample and the atmosphere. Determination of the phase boundary for the dehydration of melanterite to rozenite is compared to that determined by Chou et al.(2002). The rate of dehydration of cuprian melanterite to cuprian siderotil is shown to depend on the relative humidity in the chamber, which is consistent with a diffusion-controlled process. Rozenite is observed to form by very rapid dehydration of cuprian melanterite. The crystallization of melanterite from liquid under controlled humidity is demonstrated.

Abstract

Nous avons développé une platine et un système de contrôle de l’humidité et la température de l’atmosphère entourant un échantillon de poudre au cours d’une expérience utilisant la diffraction X. L’utilisation de cette platine avec un détecteur sensible à la position crée la possibilité d’effectuer des expériences visant à déterminer les champs de stabilité et les mécanismes de réaction de sulfates semblables différant dans leurs degrés d’hydratation, tels mélantérite, sidérotil et rozenite. L’échantillon pulvérisé est répandu sur une plaquette dépourvue d’un bruit de fond; la faible proportion d’échantillon dispersé assure une interaction maximale entre tous les cristallites de l’échantillon et l’atmosphère. Une détermination des champs de stabilité lors de la déshydratation de la mélantérite à la rozenite est comparée avec ceux qu’ont déterminé Chou et al.(2002). Le taux de déshydratation de la mélantérite cuprifère au sidérotil cuprifère dépendrait de l’humidité relative dans la chambre de réaction, ce qui concorde avec un processus régi par la diffusion. La rozenite se forme par déshydratation très rapide de la mélantérite cuprifère. Nous démontrons la cristallisation de la mélantérite à partir d’un liquide sous conditions d’humidité controllée.

(Traduit par la Rédaction)

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