技术文章

岩石、沙子、矿石或其他矿物的成分分析有助于确定它们的价值或最佳应用。它还可以识别可能影响最终产品加工或市场性的组分。

矿物可以是多种成分的复杂混合物，如白云石、菱镁矿、滑石等，热重分析法允许通过加热过程中的质量变化来表征矿物的成分，当发生脱水、脱羟化或热解离等不同反应时。

实验条件

使用 Setline TGA 对矿物粉末进行了成分分析。将少量(20mg)矿物粉末插入铂坩埚中，并对样品施加以下温度程序：

•                      从 30℃升温至 1100℃，升温速率为5℃/分钟

•                      在 30ml/min 的氮气流速下

 结果

对于所研究的矿物样品，得到以下结果:

1.从30℃到360℃，挥发性化合物的排放:0.59%

2.从360℃到585℃，磁铁矿解离导致的质量损失:MgCO3→MgO + CO2

3.从585℃到693℃，由于白云石的两步分解而导致质量损失。这两个步骤在几乎相同的温度下发生时，看起来就像是一次质量损失:CaMg(CO3)2→CaCO3 + MgO + CO2 ，然后 CaCO3→ CaO + CO2

4.从693℃到1100℃，由于滑石分解导致质量损失:Mg3Si4O10(OH)2→ 3MgSiO3 + SiO2 + H2O

每个反应根据以下公式确定一个化学计量因子：

其中Mm=矿物的摩尔质量，Mp =反应期间排放的挥发性化合物的摩尔质量；

然后根据质量损失和化学计量因子计算出各组分的含量，公式如下:

其中C =组分含量(%)，f=化学计量因子，M=反应过程中的质量损失(%)

结果表明，Setline TGA非常适合于矿物材料的研究，特别是它们的成分分析。