水菱鎂石
水菱鎂石（英語：Hydromagnesite）[1] 是一種水合碳酸鎂礦物，化學式為Mg5(CO3)4(OH)2•4H2O。 它通常與含鎂礦物（如蛇紋石或[[水鎂石）的風化產物有關。 它在超鎂鐵岩和蛇紋岩中以結殼和脈狀或裂縫充填的形式出現，並出現在熱液蝕變的白雲岩和大理石中。水菱鎂石通常以洞穴和「月乳」的形式出現在洞穴中，由滲出富鎂岩石的水沉積而成。 它是繼方解石和文石之後最常見的洞穴碳酸鹽[[2]。 這種礦物在大約 220 °C 至 550 °C 的溫度範圍內發生熱分解[3][4]，然後釋放出水和二氧化碳，並留下氧化鎂殘留物。 水菱鎂石呈小球狀，具灰白色條痕色，晶體玻璃光澤，透明，集合體珍珠光澤，密度2.13-2.235g/cm3，解理{010}完全，{100}中等。它於 1836 年首次在新澤西州霍博肯被發現[5]。
| 水菱鎂石 | |
|---|---|
 水菱鎂石球標本地點：Jewel Cave National Monument | |
| 基本資料 | |
| 類別 | 碳酸礦物 |
| 化學式 | Mg 5(CO 3) 4(OH) 2 · 4H2O |
| 戴納礦物分類 | 16b.07.01.01 |
| 晶體空間群 | P21/c |
| 性質 | |
| 分子量 | 467.64 g/mol |
| 顏色 | 無色或白色 |
| 晶系 | [[單斜晶系 ]] |
| 解理 | 解理{010}完全，{100}中等 |
| 斷口 | 不平 |
| 韌性/脆性 | 脆 |
| 莫氏硬度 | 3.5 |
| 光澤 | 玻璃光澤 |
| 條痕 | 灰白色 |
| 透明性 | 透明 |
| 比重 | 2.16–2.2 |
| 光學性質 | 雙軸(+) |
| 折射率 | nα = 1.523 nβ = 1.527 nγ = 1.545 |
| 雙折射 | δ = 0.022 |
土耳其南部鹼性（pH 值大於 9）淡水湖 (Salda Gölü) 中的疊層石，其水菱鎂石是被矽藻和藍藻沉澱出結晶而成[6]。
用途
它最常見的工業用途是與矽鎂石混合物作為阻燃劑[7][8] [9] .水菱鎂石吸熱會分解[3][4]，釋放出水和二氧化碳，留下氧化鎂殘留物。 初始分解開始於約 220 °C，這就使它非常適用作聚合物中的填料，而且比最常用的氫氧化鋁阻燃劑好[10]。
熱分解
水菱鎂石分三個階段熱分解，並釋放出水和二氧化碳[3][4]。 第一階段從大約 220 °C 開始，是釋放出四個結晶水分子。 隨後在約 330 °C 時，氫氧根離子分解為水分子。 最後，在大約 350 °C 時開始釋放二氧化碳。 根據加熱速率，二氧化碳的釋放可以進一步分為兩個階段[4]。
參考文獻
- ^ Warr, L.N. (2021). "IMA–CNMNC approved mineral symbols". Mineralogical Magazine. 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. doi:10.1180/mgm.2021.43. S2CID 235729616.
- ^ Handbook of Mineralogy
- ^ 3.0 3.1 3.2 Hollingbery, LA; Hull TR (2010). "The Thermal Decomposition of Huntite and Hydromagnesite - A Review". Thermochimica Acta. 509 (1–2): 1–11. doi:10.1016/j.tca.2010.06.012.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Hollingbery, LA; Hull TR (2012). "The Thermal Decomposition of Natural Mixtures of Huntite and Hydromagnesite". Thermochimica Acta. 528: 45–52. doi:10.1016/j.tca.2011.11.002.
- ^ Webmineral data
- ^ Braithwaite, C.; Zedef, Veysel (1996). "Living hydromagnesite stromatolites from Turkey". Sedimentary Geology. 106 (3–4): 309. Bibcode:1996SedG..106..309B. doi:10.1016/S0037-0738(96)00073-5.
- ^ Hollingbery, LA; Hull TR (2010). "The Fire Retardant Behaviour of Huntite and Hydromagnesite - A Review". Polymer Degradation and Stability. 95 (12): 2213–2225. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2010.08.019.
- ^ Hollingbery, LA; Hull TR (2012). "The Fire Retardant Effects Huntite in Natural Mixtures with Hydromagnesite". Polymer Degradation and Stability. 97 (4): 504–512.
- ^ Hull, TR; Witlowski A; Hollingbery LA (2011). "Fire Retardant Action of Mineral Fillers". Polymer Degradation and Stability. 96 (8): 1462–1469. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2011.05.006. S2CID 96208830.
- ^ Rothon. R., Particulate-Filled Polymer Composites, 2nd Edition, 2003