Síntesis hidrotermal de tobelita rica en Mg

Abstract

La tobelita ha sido descrita en ambientes de baja temperatura y sintetizada a diferentes temperaturas. Además de tobelita se han sintetizado los términos intermedios entre tobelita y moscovita, a partir de caolinita. En general, la tobelita natural muestra una ocupación octaédrica de 2 apfu, con contenidos en Fe+Mg bajos . Sin embargo, la tobelita de alta temperatura muestra altos contenidos en Fe+Mg y una ocupación octaédrica alta. En esta investigación, se describe la síntesis de tobelita utilizando como material de partida la caolinita de Georgia (KGa-2), en dos sistemas químicos (NH4)2O-MgO-Al2O3-SiO2-H2O y (NH4)2O-MgO-Al2O3-SiO2-HCl-H2O, a 200 °C y entre 1 y 90 días. El objetivo es comprobar la capacidad de la tobelita para alojar cationes divalentes en posiciones octaédricas. Los resultados obtenidos mediante DRX mostraron que la transformación completa de caolinita en tobelita, junto a menores cantidades de serpentina, sólo se forma en el sistema (NH4)2O-MgO-Al2O3-SiO2-H2O y con concentraciones de Mg(OH)2 = 0.08 mol/L. A concentraciones menores y mayores de Mg no se produce la transformación completa de la caolinita. En el otro sistema químico, la transformación es mucho menor. El espaciado basal que presenta la tobelita es de 10.35 Å (politipo 1M), cercano a los valores de otras tobelitas sintéticas, pero la tobelita natural muestra valores menores (10.25 Å). El estudio realizado medianteTEM/AEM reveló que la tobelita rica en Mg está formada por partículas delgadas de diferentes tamaños: partículas pequeñas (400x80 Å), y partículas de mayores proporciones (2000x400 Å). Los diagramas de difracción de electrones muestran la presencia de paquetes intercrecidos de diferente orientación, y la presencia de un politipo ordenado 1M. La fórmula de la tobelita media es NH4(Fe0.05Mg0.28Al1.74)∑=2.06(Si3.14Al0.86)O10(OH)2, el contenido en Fe+Mg no puede explicarse únicamente por una sustitución fengítica, sino que tiene lugar una sustitución biotítica también.