Kaolin ve bentonit türü killerde bulunan silikaların belirlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÇAĞRI HANCIOĞLU

Danışman: MÜŞERREF ÖNAL

Özet:

Bir kalsiyum bentonitik (BC) ve bir kaolinitik kil (KC) 100 ve 1150°C aralığındaki değişik sıcaklıklarda 2 saat süreyle ısıtılmıştır. Doğal ve ısıl olarak işlenmiş örnekler X-ışınları difraksiyonu (XRD), termogravimetrik analiz (TGA) ve Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopi teknikleri ile incelenmiştir. XRD desenlerinden ana kil minerali olarak sırasıyla, CaB içinde bir smektit (S) , KC içinde ise bir kaolinit ( K) bulunduğu belirlenmiştir. Bunun yanında her iki kilinde, kil dışı mineral olarak bir yarı kristal silika olan opal- CT (SiO2.nH2O) içerdiği anlaşılmıştır. XRD ve TGA sonuçlarından S mineralindeki adsorpsiyon ve hidratasyon suyunun 300°C’e dek uzaklaştığı, dehidroksilasyonun 300-750°C arasında olduğu ve 2:1 tabakalı yapının 900°C’ın üzerinde tümüyle çöktüğünü sonucuna varılmıştır. Benzer şekilde hidratasyon suyu olmayan K mineralinin 450 ve 750°C arasında dehidroksilasyona uğradığı ve 1:1 tabakalı yapısının 950°C’ın üzerinde tamamen çöktüğü belirlenmiştir. Opal-CT’ye ilişkin yarı kristalliğinin 800 ve 1150°C aralığında yükselen sıcaklıkla yükseldiği görülmüştür. Bu yükselme, yarı kristal opal-CT ile kristal α-kristobalitin ayırt edilmesinde kullanılmaktadır.AbstractA calcium bentonite (CaB) and a kaolinitic clay (KC) were heated at various temperatures between 100 and 1150oC for 2 hours. The natural and heat treated samples were examined by the X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy techniques. The XRD patterns indicated that the major clay mineral in the CaB and KC is a smectite (S) and a kaolinite (K), respectively. Besides both the clays contain opal-CT which is a paracrystalline silica (SiO2.nH2O) as a nonclay mineral. XRD and TGA data showed that the S lose adsorbed and hydration water up to 300oC, dehydroxylation taken place between 300 and 750oC, and then the 2:1 layered structure completely collapsed above 900oC. Similarly, K without hydration water dehydroxylated between 450 and 700oC and 1:1 layered structure collapsed completely after 950oC. The paracrystallinity of the opal-CT increased with the increasing of heating temperature between 800 and 1150oC. This increasing has been used to distinguish the paracrystalline opal-CT and crystalline α-cristobalite.