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重要途径。蒙皂石是膨润土中的主要矿物，是重要的非金属矿产资源的组成矿物，它具有许多特殊的理化性质，在许多领域得到广泛的应用。
[关键词]粘土鉴定 乙二醇饱和测试
中图分类号：P574 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-00100-01
粘土矿物鉴定中膨胀层的判定是十分重要的，它关系到蒙皂石及其混层矿物的正确鉴定，也是蒙皂石与具有类似底面间距的蛭石，绿泥石区分的重要途径。蒙皂石是膨润土中的主要矿物，是重要的非金属矿产资源的组成矿物，它具有许多特殊的理化性质，在许多领域得到广泛的应用。此外，在地滑、山崩等自然灾害及在隧道、堤坝等建筑工程中又是诱发灾害的重要原因物质。因此，蒙皂石等（膨胀性矿物）的准确鉴定有十分重要的意义。作为正确鉴定的主要途径，就是对粘土进行乙二醇饱和。埃洛石的鉴定有时也需要做乙二醇的饱和。
蒙皂石族矿物，结构层为2：1型，层电荷为0.2～0.6，层间阳离子可以是Na+、Ca2+、Mg2+、H+……在自然状态下，含有层间水，水分子与阳离子间呈现微弱的配位关系，层间水的含量随空气湿度和阳离子种类变化，它们直接引起底面间距的变化。用X射线粉晶衍射分析方法鉴定粘土矿物时，底面间距――即单位構造高度是鉴定的主要依据。自然状态下，蒙皂石矿物的底面间距受阳离子种类及空气湿度影响，很难做出准确判断。对粘土进行乙二醇饱和之后，底面间距恒定不变。这就为蒙皂石的鉴定及绿泥石、蛭石的区分提供了可靠的数据。
乙二醇（Ethylene glycol HOCH2CH2OH），丙三醇（也称甘油Glycerol HOCHCHOH CH OH）都是有机化合物，与水分子相比具有较高的极性，因此对蒙皂石进行乙二醇饱和时，发生乙二醇分子对水分子的置换反应，乙二醇占据2：1型层层间，构成蒙皂石乙二醇的复合体――即粘土有机复合体。有机化合物的长轴平行2：1型层层面，一般形成两个有机分子层。而粘土矿物中的埃洛石为1：1型层，层间只允许一个有机分子层存在。粘土有机复合体的底面间距不受阳离子种类及湿度的影响，恒定不变，成为矿物鉴定的可靠依据。
乙二醇饱和技术，己见诸公开文字的有三种方法：即点滴法、蒸汽法和喷雾法。在进行饱和之前需要制作粘土的定向薄膜。定向薄膜的作法可采用沉降法和涂抹法。
沉降法可将含粘粒的悬浮液移放到平底的烧杯容器中，把载玻璃片置于杯底，由粘粒自然沉降，即可制成粘土矿物底面平行的定向薄膜。涂抹法是把粘粒级粉末放在载玻璃片上，滴少许水，成糊状后用刀片、玻璃片等涂抹，由剪切力造成粘粒底面相互平行的薄膜。
点滴法是把乙二醇溶液数滴，缓慢地滴在定向薄膜的边缘，待扩散到整个薄膜即完成了乙二醇的饱和。
蒸汽法是把待饱和样品与乙二醇置放在同一容器中加热，由乙二醇蒸汽使矿物层饱和。
喷雾法是将配制好的乙二醇溶液，用微型喷雾器向定向薄膜喷洒，同样能使蒙皂石类矿物层饱和。
这三种方法，人们认为点滴法简单易行，但担心饱和结果欠佳；蒸汽法效果好，但耗时过长，有人提出需24小时。喷雾法，它兼备两种方法的特点，属于点滴法――蒸汽法的过渡类型。
笔者对以上三种方法，特别是对学者们较为称道的蒸汽法及简单易行的点滴法做了系统实验。
1蒸汽法实验
设备：三角牌电饭锅；7151-DM控温仪；乙二醇。
实验样品：九台钙蒙脱石及钠蒙脱石、刘房子钠蒙脱石，建平钙蒙脱石、河北钙蒙脱石等。
饱和时间：24小时、12小时、10小时、8小时、4小时、2小时、30分钟、15分钟。
饱和温度：80℃、40℃.
经X射线粉晶衍射分析检验，实验结果（1）在80℃温度下，各个饱和时间，均能达到理想的效果；（2）在40℃温度下，24小时饱和的结果最佳，而且饱和片表面没有水珠，得于衍射实验。
结论：乙二醇对水的置换是迅速的，而且不同的饱和条件，均能取得良好的饱和效果。
2 点滴法实验
用点滴法做了两方面的实验。其一，对不同浓度的乙二醇溶液进行点滴实验，实验结果表明，>5%乙二醇溶液，均能获得较好的饱和效果，而且笔者发现，溶液浓度低，有利于获得最佳的饱和效果；其二，对饱和样品的置放时间做了系统实验，结果表明，置放时间长短，均不影响X射线衍射分析效果。经多次实验证明：饱和后15分钟即可进行X射线衍射分析。这样，即可以提高工作效率，又可获得最佳衍射效果。
参考文献
[1] 王鸿禧编，膨润土，地质出版社，1980年.
[2] 李生林等编译 土中结合水译文集，地质出版社，1982年.
[3] 须腾俊男著（严寿鹤等译）粘土矿物学，地质出版社 ，1981年.
[4] 南京大学地质系矿物岩石学教研室编，粉晶X射线物相分析，地质出版社，1980年.
[5] 张乃娴等著，粘土矿物研究方法，科学出版社，1990年.
[关键词]粘土鉴定 乙二醇饱和测试
中图分类号：P574 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-00100-01
粘土矿物鉴定中膨胀层的判定是十分重要的，它关系到蒙皂石及其混层矿物的正确鉴定，也是蒙皂石与具有类似底面间距的蛭石，绿泥石区分的重要途径。蒙皂石是膨润土中的主要矿物，是重要的非金属矿产资源的组成矿物，它具有许多特殊的理化性质，在许多领域得到广泛的应用。此外，在地滑、山崩等自然灾害及在隧道、堤坝等建筑工程中又是诱发灾害的重要原因物质。因此，蒙皂石等（膨胀性矿物）的准确鉴定有十分重要的意义。作为正确鉴定的主要途径，就是对粘土进行乙二醇饱和。埃洛石的鉴定有时也需要做乙二醇的饱和。
蒙皂石族矿物，结构层为2：1型，层电荷为0.2～0.6，层间阳离子可以是Na+、Ca2+、Mg2+、H+……在自然状态下，含有层间水，水分子与阳离子间呈现微弱的配位关系，层间水的含量随空气湿度和阳离子种类变化，它们直接引起底面间距的变化。用X射线粉晶衍射分析方法鉴定粘土矿物时，底面间距――即单位構造高度是鉴定的主要依据。自然状态下，蒙皂石矿物的底面间距受阳离子种类及空气湿度影响，很难做出准确判断。对粘土进行乙二醇饱和之后，底面间距恒定不变。这就为蒙皂石的鉴定及绿泥石、蛭石的区分提供了可靠的数据。
乙二醇（Ethylene glycol HOCH2CH2OH），丙三醇（也称甘油Glycerol HOCHCHOH CH OH）都是有机化合物，与水分子相比具有较高的极性，因此对蒙皂石进行乙二醇饱和时，发生乙二醇分子对水分子的置换反应，乙二醇占据2：1型层层间，构成蒙皂石乙二醇的复合体――即粘土有机复合体。有机化合物的长轴平行2：1型层层面，一般形成两个有机分子层。而粘土矿物中的埃洛石为1：1型层，层间只允许一个有机分子层存在。粘土有机复合体的底面间距不受阳离子种类及湿度的影响，恒定不变，成为矿物鉴定的可靠依据。
乙二醇饱和技术，己见诸公开文字的有三种方法：即点滴法、蒸汽法和喷雾法。在进行饱和之前需要制作粘土的定向薄膜。定向薄膜的作法可采用沉降法和涂抹法。
沉降法可将含粘粒的悬浮液移放到平底的烧杯容器中，把载玻璃片置于杯底，由粘粒自然沉降，即可制成粘土矿物底面平行的定向薄膜。涂抹法是把粘粒级粉末放在载玻璃片上，滴少许水，成糊状后用刀片、玻璃片等涂抹，由剪切力造成粘粒底面相互平行的薄膜。
点滴法是把乙二醇溶液数滴，缓慢地滴在定向薄膜的边缘，待扩散到整个薄膜即完成了乙二醇的饱和。
蒸汽法是把待饱和样品与乙二醇置放在同一容器中加热，由乙二醇蒸汽使矿物层饱和。
喷雾法是将配制好的乙二醇溶液，用微型喷雾器向定向薄膜喷洒，同样能使蒙皂石类矿物层饱和。
这三种方法，人们认为点滴法简单易行，但担心饱和结果欠佳；蒸汽法效果好，但耗时过长，有人提出需24小时。喷雾法，它兼备两种方法的特点，属于点滴法――蒸汽法的过渡类型。
笔者对以上三种方法，特别是对学者们较为称道的蒸汽法及简单易行的点滴法做了系统实验。
1蒸汽法实验
设备：三角牌电饭锅；7151-DM控温仪；乙二醇。
实验样品：九台钙蒙脱石及钠蒙脱石、刘房子钠蒙脱石，建平钙蒙脱石、河北钙蒙脱石等。
饱和时间：24小时、12小时、10小时、8小时、4小时、2小时、30分钟、15分钟。
饱和温度：80℃、40℃.
经X射线粉晶衍射分析检验，实验结果（1）在80℃温度下，各个饱和时间，均能达到理想的效果；（2）在40℃温度下，24小时饱和的结果最佳，而且饱和片表面没有水珠，得于衍射实验。
结论：乙二醇对水的置换是迅速的，而且不同的饱和条件，均能取得良好的饱和效果。
2 点滴法实验
用点滴法做了两方面的实验。其一，对不同浓度的乙二醇溶液进行点滴实验，实验结果表明，>5%乙二醇溶液，均能获得较好的饱和效果，而且笔者发现，溶液浓度低，有利于获得最佳的饱和效果；其二，对饱和样品的置放时间做了系统实验，结果表明，置放时间长短，均不影响X射线衍射分析效果。经多次实验证明：饱和后15分钟即可进行X射线衍射分析。这样，即可以提高工作效率，又可获得最佳衍射效果。
参考文献
[1] 王鸿禧编，膨润土，地质出版社，1980年.
[2] 李生林等编译 土中结合水译文集，地质出版社，1982年.
[3] 须腾俊男著（严寿鹤等译）粘土矿物学，地质出版社 ，1981年.
[4] 南京大学地质系矿物岩石学教研室编，粉晶X射线物相分析，地质出版社，1980年.
[5] 张乃娴等著，粘土矿物研究方法，科学出版社，1990年.