تعیین کمّی حساسیت پراش پرتو ایکس در کانی های رسی کلریت و کائولینیت به آماده سازی های مختلف در حضور کربنات

چکیده آنالیز پراش پرتو ایکس، روشی کارآمد برای تشخیص و مطالعه جامع کیفی و کمّی کانی های رسی است. اما تداخل در محل تشکیل قلّه ی مشخصه بعضی کانی ها، از جمله کائولینیت و کلریت، استفاده از این روش را دچار مشکل می-کند. آن چه که باعث توجه بیش تر به این دو کانی شده، تفاوت رفتار مهندسی آن ها از لحاظ فرسایش پذیری و تمایل به تبادل یونی با الکترولیت آب حفره ای و از طرف دیگر احتمال حضور توام این دو کانی در رسوبات دریایی و سنگ های رسوبی است. نفوذپذیری و دامنه خمیری کم این دو کانی، سبب استفاده از آن ها به عنوان مصالح آب بند در دریاچه های آبیاری، بستر رسی مراکز دفن مهندسی زباله و مصالح هسته در سد های خاکی شده است. با وجود تحقیقات وسیعی که به مطالعه رفتار ژئوتکنیکی و ژئوتکنیک زیست محیطی کائولینیت و کلریت و تشخیص این دو کانی پرداخته اند، فقدان تجزیه و تحلیل مهندسی و کمّی تغییرات شدت پراش پرتو ایکس این دو کانی و هم چنین مطالعه مطلوب بودن بهره گیری از هر نوع آماده سازی، در حضور کربنات بسیار مشهود است. بنابر این در این پژوهش، با استفاده کائولینیت و کلریت شیست که به ترتیب از منطقه زنوز تبریز و منطقه غرب همدان تهیه شده بود، حساسیت پراش پرتو ایکس این دو کانی پس از آماده سازی اسیدی با استفاده از غلظت های 100، 200، 600 ، 1000، 2000، 6000 و 12000 سانتی مول بر کیلوگرم خاک هیدروکلریک اسید در زمان های مختلف و آماده سازی حرارتی با اعمال حرارت های 300، 400، 500، 550 و 600 درجه سیلسیوس به صورت کمّی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. با وجود حساسیت زیاد کلریت به حمله اسید هیدروکلریک، حضور 5/18? کربنات طبیعی در نمونه کلریت، روند تغییر شدت پیک آن را پیچیده کرد و افت 100 ? پیک های کلریت در غلظت 12000 سانتی مول بر کیلوگرم خاک، اسید هیدروکلریک اتفاق افتاد. میانگین وزنی افت پیک های نمونه کائولینیتی با 5/2 ? کربنات در این غلظت اسید، 58 ? بوده است. در عمل آوری حرارتی، حضور کربنات خللی در روند تغییر پیک مورد انتظار در کلریت و کائولینیت ایجاد نکرد و افزایش بیش از دو برابری شدت پیک 14 آنگسترومی کلریت و افت کامل سایر پیک های کلریت و کائولینیت، در دمای 600 درجه سیلسیوس قابل مشاهده بوده است. در بخش دوم این پژوهش، کربنات زدایی از کلریت با هدف حذف بخش کربناتی آن به منظور مطالعه تاثیر مستقیم عمل آوری اسیدی در دستور کار قرار گرفت. کربنات زدایی با استفاده از محلول بافر سدیم استات-استیک اسید و هم چنین با استفاده از هیدروکلریک اسید، باعث افت 30? پیک های کلریت شد. روش ته نشینی با استفاده از 24/0? هگزا متافسفات سدیم، کربنات نمونه کلریتی را از 5/18? به 5/7? کاهش داد. ضمن آن که لایه اول به دست آمده از روش ته نشینی با اعمال شتاب در سانتریفیوژ، میزان کربنات موجود در کلریت را به صفر رساند. هیچ کدام از روش های شیمیایی کربنات زدایی قادر به حذف کربنات از کلریت بدون اثر گذاری بر بخش رسی نمونه نبوده است.