The 14 Å phase developed in heated dickites

Abstract

Dickites with well-ordered crystal structures and with relatively high dehydroxylation temperatures develop a 14 Å phase when heated to temperatures in the range 550–800°C. The actual spacing is close to 13·7–13·8 Å. Dickites with less well-ordered structures and with lower dehydration temperatures give less development of this phase or none at all. Other kaolinite group minerals do not produce a similar phase. Thermal weight-change and differential thermal analysis data show that the 14 Å phase develops to a maximum as hydroxyl ions are eliminated from the dickite structure and infrared spectroscopic data are consistent with this result. AIKα fluorescence wavelength measurements indicate that the Al ions are in four-fold coordination in the 14 Å phase. Absence of other diffraction data makes structure analysis impossible. The description ‘chlorite-like’ for the 14 Å phase is of questionable validity.

Riésumé

Des dickites à structures cristallines bien ordonnées et à températures de déshydroxylation relativement élevées développent une phase de 14 Å lorsqu'elles sont chauffées à des températures de 550 à 800°C L'espacement réel proche de 13·7–13·8 Å Les dickites à structures moins bien ordonnées et à températures de déshydroxylation plus bases produisent moins cette phase ou pas du tout. D'autres minéraux du group des kaolinites ne produisent pas de phase similaire. Les données de l'analyse de changement de poids thermique et de l'analyse thermique différentielle montrent que la phase de 14 Å va jusqu'à un maximum comme les ions hydroxyles sont éliminés de la structure de dickite et les données de spectroscopie à l'infrarouge confirment ce résultat. Les mesures des longueurs d'ondes par fluorescence AlKα indiquent que les ions Al sont en coordination quadruple dans la phase de 14 Å. L'absence d'autres données de diffraction rend l'analyse de structure impossible. La validité de la description ‘comme le chlorite’ pour la phase de 14 Å est contestable.

Kurzreferat

Wenn Dickite mit gut geordneten Kristallstrukturen und relativ hohen OH-Entwässerungstemperaturen bin 550–800°C erhitzt werden, bildet sich eine 14 Å-Phase aus. Der genauere Wert liegt nahe bei 13·7–13·8 Ä. Dickite mit weniger gut geordneten Strukturen und mit niedrigeren OH-Entwässerungstemperaturen ergeben einen geringeren oder gar keinen Anteil dieser Phase. Andere Minerale der Kaolingruppe bringen ebenfalls keine ähnliche Phase hervor. Daten aus thermogravimetrischen Bestimmungen und aus der Differentialthermoanalyse ergeben, dass sich die 14 Å-Phase bis zu einem Maximum entwickelt, wenn Hydroxylionen aus der Dickitstruktur entfernt werden, wobei infrarotspektrographische Daten mit diesem Ergebnis konform gehen. Wellenlängenmessungen der AlKα-Interferenz zeigen an, dass die Al-Ionen in der 14 Å-Phase eine Vierer-Koordination haben. Weil keine anderen Diffraktionsdaten vorhanden sind, kann eine Strukturanalyse nicht erfolgen. Es ist fraglich, ob man die 14 Å-Phase als ‘chlorit-ähnlich’ bezeichnen kann.

Resumen

Las dickitas con estructuras cristalines bien ordenadas y con temperatures de deshidroxilación relativemente altas desarrollan una fase de 14 Å cuando se calientan a temperaturas de entre 550–800°C. El espaciamiento real se aproxima a 13·7–13·8 Å. Las dickitas con estructuras menos bien ordenadas y con temperaturas de deshidroxilación más bajas producen menos desarrollo de esta fase o ninguno en absoluto. Otros minerales del grupo de las caolinitas no producen una fase similar. Los datos de análisis del cambio de peso con la temperatura y de diferencias de temperatura muestran que la fase de 14 Å se desarrolla al máximo al eliminarse los iones hidroxilo de la estructura de dickita, y los datos de la espectroscopia por rayos infrarrojos son consecuentes con este resultado. Las mediciones de longitud de onda de fluorescencia AlKα indican que los iones Al están en coordinación cuádruple en la fase de 14 Å. La ausencia de otros datos de difracción hace imposible el análisis de la estructura. La descripción de ‘semejante a clorita’ para la fase de 14 Å es de validez cuestionable.