Phase equilibria in the system KASH (K2oAl2o3Sio2H2o) توازن الأصناف في النظام المكون من البوتاسالألوميناالسليكاالماء

Abstract

لقد اختيرت ستة أصناف صلبة وهي الدياسبور، والميكروكلين والكوارتز والبيروفيلليت والكاولينايت والمسكوفيت لرسم شبكة ضغطية حرارية (شبكة PT) للنظام المكون من البوتاسالألوميناالسيليكاالماء (K2oAl2o3Sio2H2o) هذا النظام المتعدد ذو الثلاث مركبات والسبعة أصناف يحتوي على ست نقط غير قابلة للتغير، وخمسة عشر منحنى أحادي التغير وهي عند توصيلها ببعضها البعض تصنع شبكة ضغطية حرارية فريدة وباستخدام المعطيات الثروموديناميكية والبناء الهندسي والتحليل البياني حسب قاعدة شراين ميكر يمكن رسم عشر شبكات ضغطية حرارية ثم بالاعتماد على إشارة الإنتروبي ومقدارها وأيضا على الأحجام الجزيئية وميول المنحنيات المصاحبة للتفاعلات أحادية التغير يمكن توجيه جميع الشبكات بالنسبة لتمثيل العلاقات بين الأصناف ضمن النظام المدروس وهي شبكة ((كاولينايت) (مسكوفيت) أي ((K) (M)) وقد وجد كذلك بأنه عند استخدام معطيات ثرموديناميكية من مصادر مختلفة يتغير توجيه الشبكة وتختلف النتائج إلى حد معين مما يدعو إلى الشك في مصداقية استخدام المعطيات الثرموديناميكية عند الاختبار لذا فقد استخدم برنامج خاص بالحاسب الآلي (SUPCRT) لدراسة التفاعل دياسبور كوارتز بيروفيلليت ماء تحت ظروف مختلفة عديدة من الضغط ودرجة الحرارة ثم استخدمت المعلومات الناتجة لحساب ضغط ودرجة حرارة التوازن الكيميائي ولتحديد إشارة ميل الخط أحادي التغير ومقدرا هذا الميل لتأكيد مصداقية التوجيه المقترح للشبكة وقد أعطت النتائج ميل موجب شديد الانحدار ودرجة حرارة إتزان مقدارها 312 م عند ضغط 25 كيلوبار كذلك لقد عمل رسم بياني للجهد الكيميائي ( K2O SiO2) باستخدام مصدرين ثرموديناميكين مختلفين وقد عززت نتائج الرسم مدى تأثير عامل الخطأ في معطيات الثرموديناميكية على تفسير علاقات الأصناف وبالتطبيق على الموجودات الجيولوجية الطبيعية خاصة على رواسب الطين المتحولة ورواسب البيروفيلليت تبين أن الرسم البياني للأصناف الذي حصل عليهأي الشبكة ((K) (M))–يمكن أن يحدد العلاقات المعدنية والتوازن الكيميائي في العمليات الطبيعية

Six solid phases Diaspore Microcline Quartz Pyrophyllite Kaolinite and Muscovite were chosen to construct a PT grid for the system KASH (K20AI203SiO2H2O) This 4component 7phase multi system contains 6 invariant points and 15 univariant curves which when connected generate a unique pT net Using thermodynamic data topology and graphical analysis according to the Schreinemaker's rule ten pT nets of maximum closure were constructed Based on the signs and magnitudes of entropies molar volumes and slopes associated with the univariant reactions the nets are oriented with respect to temperature and pressure coordinates Only one net namely K M is suitable to represent the phase relations in the system The use of different thermodynamic data changes the net orientation and to some extent yields fairly different results This puts some doubt on the reliability of thermodynamic data as criteria for selecting from the possible diagrams and on the validity of the chosen PT net A program (SUPCRT) was run at different P and T conditions for the reaction (diaspore 2 quartz pyrophyllite water) The information was used to determine P and T of equilibrium and to evaluate the sign and magnitude of the slope of the univariant line in order to confirm the reliability of the proposed net orientation The results show a very steep positive slope and equilibrium T 312 C at P 25 K bar A chemical potential (M K2oM SiO2) diagram constructed by using different thermodynamic sources also emphasizes how the error factor in thermodynamic data affects the interpretation of phase diagrams Application to natural geologic occurrences especially to metapelites and pyrophyllite deposits indicates that the phase diagram obtained may define mineralogical relations and chemical equilibria in natural processes