Efekt egzotermiczny krystalizacji

Przy rozpatrywaniu szeregu badań poświęconych procesom przebiegającym w metakaolinicie po osiągnięciu temperatury 800°C niepodobna było ustalić jednakowego sposobu badań, jednakowych wyjściowych przedmiotów badań ani wniosków. Przytłaczająca większość autorów tych badań posługiwała się próbkami stosowanych w przemyśle kaolinów i glin, przy czym wnioski w niemałym stopniu zależały od obecności domieszek (K₂0, MgO, FeO in.), które zdecydowanie wpływają na kinetykę powstawania nowych faz w metakaolinie (program uprawnienia budowlane na komputer).

Liczni badacze w latach trzydziestych i czterdziestych przypisywali efekt egzotermiczny krystalizacji fazy pośredniej y-Al₂0₃, która następnie reagując z wydzielającym się w stanie wolnym dwutlenkiem krzemu dawała jakoby mulit, co też potwierdzano głównie wynikami badań rontgonostrukturalnych wykonywanych z graniczną, możliwą do osiągnięcia w owych czasach dokładnością. Przegląd tych prac można znaleźć w monografii Grofcika [31]. Zresztą i w naszych czasach ten punkt widzenia znajduje jeszcze zwolenników (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

W rzeczywistości y-Al₂0₃ jest związkiem układu kubicznego lub pscudokubicz- nego z uprzywilejowanym rozmieszczeniem Al³⁺ w pozycji oktaedrycznej (A1^VI), ale częściowo również w pozycji tetraodrycznej (Al^,v). Analiza rentgenowska potwierdziła obecność fazy kubicznej w produktach wypalania w temperaturze ok. 980°C, tak że istniała podstawa do hipotezy o pośredniej fazie y-Al₂0₃. Do tego zaś przytoczono dowód pośredni, polegający na tym, że w haloizycie ma miejsce taki sam efekt w temperaturze 900°C, ale kryształy mulitu pojawiają się tylko w temperaturze 1100°C (uprawnienia budowlane).

Należałoby wspomnieć jeszcze, że znany jest spinel (kubiczny) zawierający tlenek glinowy, powstający przy częściowej redukcji tlenku glinowego w wysokich temperaturach, i w związku z tym należy przypuszczać, że w warunkach przebudowy wiązań koordynacyjnych w metakaolinie podobny spinel mógłby powstać .ko odmiana nietrwała. Jednak dowodów istnienia takiej odmiany na razie nie ma (program egzamin ustny).

Efekt obserwowany

Tymczasem trudno sobie wyobrazić izolowanie fazy y-Al₂0₃ lub A1₃0₄, wymagające migracji jonów glinu, i łączenie ich (choćby czasowo) w zespoły tych faz, przy nowoczesnym istnieniu warunków do zachowania strukturalnej ciągłości, gdy oswabadzają się tylko s-wiązania (opinie o programie).

Dlatego, kiedy pojawiły się poglądy Brindly’ego i Nakahiry, dotyczące możliwości wytłumaczenia dużego efektu egzotermicznego powstawaniem pośredniej pozornie trwałej fazy w postaci spinelu glinokrzeinowego Si₃Al₄0₁₂, jako wyniku reakcji hipotetycznej poglądy te poparte obszernym materiałem doświadczalnym i teoretycznym uzyskały aprobatę licznych badaczy (segregator aktów prawnych).

Według Brindly’ego i Nakahiry w strukturze spinelu glino krzemowego jony krzemu znajdują się w tetraedrach, a jony glinu w oktaedrach (A1^IV). Pozycje zajmowane przez krzem są identyczne jak pozycje zajmowane przez magnez w normalnym spinelu. Przy podziale reguła wartościowości elektrostatycznych Paulinga nie jest ściśle spełniona i znajdują się miejsca nie zajęte w oktaedrach. Poza tym autorzy przypisali efekt egzotermiczny tworzenia się fazy ,,typu spinelowego” temperaturze 925°C (choć praktyka wykazuje istnienie efektu egzotermicznego w temperaturze 9b0-^980°C) i zaproponowali uznanie istnienia drugiego efektu egzotermicznego (przejście spinelu w mulit) w temperaturze ok. 1050 i 1100°C (promocja 3 w 1).

Drugi efekt obserwowany (zwykle przy prażeniu kaolinów) znajduje się w przedziale temperatur 1150-1250^oC i nie odpowiada efektowi, który zaproponowali Bruidly i Nakahira. Badanie to doprowadziło do wniosku, że faza spinelu, jeżeli rzeczywiście istnieje, może być identyfikowana.