Volume 2 1971
JAN KUBISZ
STUDIES ON SYNTHETIC
ALKALI-HYDRONIUM JAROSITES
II. THERMAL INVESTIGATIONS
Thermal transformations and weight loss in the range 20-1000° C of synthetic alkali-hydronium jarosites were investigated. Chemical constitution expreseed by the following general formula A1-x(H3O)xFe3-y[(OH)6-3y(H2O)3y(SO4)2 was confirmed. The DTA curves show six (or five) endothermic and three exothermic peaks at temperatures depending on monovalent cation present. The first four endothermic reactions are connected respectively with: dehydratation (removal of H,O molecules, 190-340° C), deprotonation (removal of H3O+ ions, 240-440° C), dehydroxylation (removal of OH groups, 300-510° C), and removal of OH or H2O trapped in the collapsed framework of decomposition products (about 540° C). The fifth reaction between 560-930° C is due to the loss of SO3, and the sixth at 880° C (recorded only for Na, H3O-jarosites) to melting of Na2SO4. It was assumed that out of the three exothermic reactions the first at about 510 corresponds to the formation of a -Fe2O3, the second at 580° C probably to liberation of "post-anioniccages" energy, and the third at 700-780° C, splitting the sulphate dissociation peak, to alkali sulphate formation.
JAN KUBISZ
STUDIUM SYNTETYCZNYCH
JAROSYTÓW ALKALICZNO- -HYDRONIOWYCH
II. BADANIA TERMICZNE
Badania termiczne serii syntetycznych potasowo-hydroniowych i sodowo-hydroniowycih jarosytów, wykonane na derywatografie potwierdziły zaproponowaną (Kubisz 1970) konstytucją chemiczną minerałów tej grupy. Na krzywych DTA (fig. 1) zaznacza się sześć (lub pięć) endo- i trzy efekty egzotermiczne. Ich temperatury zależą od rodzaju jednowartościowych kationów (tab. 3) występujących w danym jarosycie. Pierwsze trzy efekty endotermiczne przyporządkowano odpowiednio: dehydratacji -usunięciu drobin "dodatkowej wody" (190-340° C), deprotonacji-usunięciu jonów H3O+ (240-440° C) oraz dehydroksylacji-usunięciu grup OH- (300-510° C). Czwarty (około 540° C) odpowiada zapewne wydzieleniu grup OH- lub drobin H3O uwięzionych pułapkowo w zapadniętej więźbie krystalicznej produktów rozpadu, piąty (560-930° C) związany jest z wydzieleniem SO3 a szósty (880° C) zaznaczający się tylko na krzywych jarosytów zawierających sod z topieniem Na2SO4, który tworzy się w czasie przemian termicznych. Ubytki ciężaru próbek podano w tabelach 1 i 2. Efekty egzotermiczne przypisano odpowiednio: pierwszy, około 510° C, krystalizacji a -Fe2O3 drugi, około 580° C, wydzieleniu energii z klatek poanionowych (Freund 1965), a trzeci, około 700-780° C, rozszczepiający przegięcie związane z dysocjacją siarczanów żelaza, krystalizacji siarczanów alkaliów.