密闭微波消解-ICPOES法测定钢铁样品中硅

硅作为冶炼组分,可以提高钢的可淬性、稳定性以及耐腐蚀性。硅也是生产硅钢的重要原料,硅钢是当今最重要的软磁材料。钢铁中绝大部分的Si来自于生产过程中加入的脱氧剂———硅铁。在这个过程中Si不会生成熔渣而析出,Si保持溶解于钢水中。高硅含量的钢铁具有很高的化学稳定性。含硅的钢铁[w(S i)>0.1%]可以完全溶解于浓HC l和浓HNO3的混合酸中;但是用水稀释后,硅酸会凝结出来。因此,为了实现等离子体发射光谱法(ICP-OES)准确测定S i,样品消解过程必须使用HF。为避免挥发性S iF4的损失,必须使用密闭罐消解系统。本文研究的目的就是开发一个验证的分析方法,测定合金钢中的S i。1仪器样品     

陆地硅的生物地球化学循环研究进展

地球表层硅(Si)的生物地球化学循环与大气CO2浓度变化、大洋生物泵作用以及海岸带富营养化等过程密切相关,因此成为全球环境变化研究的核心问题之一。在地质时间尺度上,硅酸盐矿物的化学风化是地球表层所有次生Si的来源。陆地生态系统各次生Si库具有不同的形成机制和驱动因子,这导致各Si库的贮存量和循环周期存在明显差异。土壤Si库中的黏土矿物Si、溶解硅(DSi)和淀积在其他矿物表面的无定形Si都源自硅酸盐矿物的化学风化过程;植物生长过程中吸收土壤中的DSi形成生物Si,然后经微生物分解过程返还给土壤;地表径流将流域陆源Si以悬移质Si和DSi的形式输入河流、海洋。迄今,陆地不同形态Si库的大小及其对全球Si循环的贡献仍不确定。因此,在研究陆地Si的生物地球化学循环过程中,综合考虑各种地表过程及其耦合作用是非常必要的。     

长江中下游典型火山盆地的水岩相互作用和金属矿床蚀变分带

长江中下游火山岩盆地中金属矿床和蚀变分带的的地球化学研究表明,它们具有内带深色蚀变带和外带浅色蚀变带,形成于600℃到100℃范围。两类蚀变带分界温度大致是300℃。大金属矿床蚀变分带剖面显示出热液系统存在有明显的温度梯度。通过与背景岩石(玄武岩石)对比研究表明,自下而上的不同蚀变岩石中主要元素含量显著变化,交代作用中的代出和代入元素在空间上是演化的。25~400℃和23MPa下矿物(钠长石、阳起石、透辉石、钙铁辉石)-H2O、岩石(玄武岩)-H2O反应的化学动力学实验表明,金属元素释放速率是温度的函数。在恒压升温过程中,从20℃到400℃,硅酸盐矿物、玄武岩中Si溶解速率不断上升;在300~350℃时,Si、Al溶解速率到最大数值。随后,温度再上升导致溶解速率下降。在300℃时,大部分矿物中Ca、Mg、Fe、Na溶解速率较高,溶液里的Ca/Si、Mg/Si、Fe/Si、Na/Si等都高于矿物中对应元素的计量比。矿物反应后的表面存在富集硅的淋失层,或有富硅铝矿物(粘土矿物)出现。在300℃时,Si溶解快于其他金属元素,溶液中金属元素与硅摩尔浓度比(Ca/Si、Mg/Si、Fe/Si、Na/Si)等都低于矿物中的计量比。矿物反应后的表面缺少硅的淋失层,或者有贫硅矿物和铁氧化物出现。作者还进行23~35MPa、20~550℃玄武岩与水反应实验。上述高温高压下矿物在水溶液中的溶解反应动力学实验和流体-玄武岩相互作用实验,对于理解金属矿床及蚀变分带形成机制提供新的依据。     

多硅白云母压力计在退变质作用中的稳定性探讨

探讨多硅白云母地质压力计在低温退变质过程中的稳定性，在对大别山东缘和苏鲁造山带西缘郯庐左旋走滑韧性剪切带糜棱岩中的多硅白云母残斑由中心向两侧边缘进行电子探针分析后发现：由中心向两侧边缘Si减少,Al增加,Fe，Mg略有降低，部分样品中K，Na有不同程度的增加．而Ti则显示不活动富集。这是由于退变质过程中流体的活动常会改变残斑白云母的成分．并且在流体活动过程相对短暂的情况下，使残斑白云母的成分不能发生充分变化．最终会导致白云母不同部位具有不同的成分。因而,经历了富流体活动的退变质作用后,岩石中的多硅白云母残斑已不能完全保存其形成时的压力信息。     

大别山榴辉岩退变质多硅白云母及地

大别山榴辉岩中的多硅白云母可以分成三个世代形成于榴辉岩相进变质阶段的原生Phe1、榴辉岩相退变质晚阶段的Phe2和角闪岩相至绿片岩相退变质阶段的Phe3.电子探针测得,超高压下形成的Phe1,其Si和Fe2++Mg值出乎意料地低于低压下形成的Phe3,这与多硅白云母地压计的基本原理,即多硅白云母的Si和Fe2++Mg含量与其形成压力成正比这一原理产生了矛盾.产生这种矛盾的可能原因是,多硅白云母的成分除了取决于压力因素以外,还取决于主岩的铝-硅比值、Fe2++Mg含量、氧逸度的变化、流体的存在等因素.因此,利用多硅白云母的硅含量来探讨退变质过程压力时必须加倍小心.     

SiO2与成矿元素Sb络合作用的实验研究

实验测定了250℃时Sb在含硅和无硅体系中的溶解度。对比研究指出，SiO2的存在明显有利于Sb的溶解，并且Sb溶解度随NaOH浓度的增加而增大。在无硅NaOH体系中，Sb（OH）03基络合物是Sb的主要存在形式。含硅体系中，大量可溶Si的存在，使其有可能与Sb络合形成Sb－Si络合物，在低温贫硫富硅热液中溶解、迁移。体系各种条件的改变，促使SiO2沉淀，是导致Sb－Si络合物不稳定、引起Sb沉淀的主要因素，也是硅化与Sb矿化密切共生的原因所在。     

浙江龙泉地区元古宙发现硅铁矿

浙江省第七地质大队在开展“浙西南前寒武纪地质”研究中,于龙泉地区元古宙区域变质岩系中首次发现大量硅铁矿类矿物。 硅铁矿(Ferrosilicium)是十分罕见的Si、Fe金属互化物矿物,按其主要组份之量比,可详分为硅铁矿(ferrosilite,化学式为Fe_2Si_3)、二硅铁矿(Ferdisilicite,     

多硅白云母地质压力计的研究进展

白云母是变质岩中分布最广泛的矿物之一,在大多数矿物组合中白云母的Si含量随着变质作用压力的增加而增加,可作为地质压力计。对KMASH体系3个有限组合中多硅白云母的Si含量与温压条件关系的实验研究结果表明,多硅白云母Si含量地质压力计明显与矿物组合有关。因此,不能把这些实验结果简单地外延到矿物组合不同的天然岩石中。在KMASH体系的温压视剖面图上模拟白云母的Si含量等值线与质量较好的实验结果非常接近,由此可以把这种方法推广到KFMASH或更复杂的体系中。在利用多硅白云母Si的含量确定天然矿物组合的变质作用压力时,最好利用视剖面图的方法。     

硅迁移的重要形式——硅氢化物

1　硅氢化物的形成条件及特性由硅变为硅氢化物的条件不苛刻 ,在一定温度、压力下的强还原富氢环境 ,Si,Si O2 ,Si O2 -3 均可形成硅氢化物。Si0 + 2 H2 =Si H4Si O2 + 4 H2 =Si H4 + 2 H2 OSi O2 -3 + 4 H2 =Si H4 + 2 OH-+ H2 O纳米硅、纳米硅合金微粒有很大的比表面积 ,有许多悬空键 ,容易与氢结合形成氢化物 ,也容易与其它单质结合形成合金 ,产生协同氢化反应。Si H4 的熔点为 - 1 85°C,沸点为 - 1 1 1 .8°C,具高挥发性、高扩散性。工业上常利用此特性使之与杂质分离。Si H4 的化学性质很活泼 ,在空气中能自燃 ,甚至发生…     

草地退化对植物硅分布和植硅体碳汇的影响:以北方农牧交错带草地为例

草地生态系统中,硅(Si)不仅在植物生长过程中扮演着重要的角色,而且通过形成植硅体碳(Phytolith-Occluded Carbon,简称PhytOC)的方式参与陆地生态系统碳循环。近几十年来,由于人为干扰等因素导致的草地退化引起了广泛的关注。本研究中,我们选取了我国北方农牧交错带中30个不同退化程度的样地,分析了8种常见植物(共71个样品)地上部分Si含量和分布特征,并估算了植硅体碳产生通量。结果发现,随着草地退化的加剧,糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)地上部分Si含量呈下降趋势,而羊草(Leymus chinensis)表现为先上升后下降的倒"V"型。不同退化程度样地植物地上部分Si平均含量分别为12.25±1.02 g/kg(轻度)、10.56±1.15 g/kg(中度)和8.06±0.93 g/kg(重度),而植硅体碳产生通量显著下降,分别为0.320±0.038 kg/(ha·a)、0.190±0.021 kg/(ha·a)和0.068±0.006 kg/(ha·a)(P<0.05)。研究表明,草地退化对不同种类植物的Si含量和产生通量的影响不同,这可能是由于植物的功能类型不同造成的。草地退化可以导致种群结构的变化和地上净初级生产力(ANPP)的降低,从而影响草地植物地上部分Si的分布和植硅体的固碳能力。当退化严重时,初步估算北方农牧交错带内草地植物地上部分植硅体固碳速率将下降5倍以上。