Thermal effects of contamination,adsorbed water and annealing on the DTA of powdered quartz

During the grinding of quartz, water is adsorbed from the atmosphere, but this water gave no detectable thermal effect on DTA because it was evolved uniformly up to 1000°. However, in conjunction with an iron contaminant, the adsorbed water was involved in an oxidation reaction causing noticeable thermal effects for quartz powdered in a vibration mill constructed of steel parts. When powdered so finely that the - inversion peak at 573° had disappeared, annealing caused a partial redevelopment of the peak but recrystallization of disrupted quartz was too small an effect to give any detectable exothermic peak on DTA.

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Zusammenfassung Während des Vermahlens von Quartz wird Wasser aus der Atmosphäre adsorbiert, jedoch ergab dieses Wasser keinen nachweisbaren thermischen Effekt in der DTA, da es bis zu 1000° gleichmässig freigesetzt wird. Im Zusammenhang mit einer Eisen-Verunreinigung wurde jedoch das adsorbierte Wasser in eine Oxidationsreaktion einbezogen, welche beim in einer aus Stahlteilen gefertigten Vibrationsmühle zerpulvertem Quartz nachweisbare thermische Effekte verursachten. Wenn so fein pulverisiert wurde, daß der --Inversions-Peak bei 573° verschwunden war, verursachte eine Wärmebehandlung eine teilweise Wiederentwicklung des Peaks, jedoch war die Rekristallisation des zerstörten Quartzes zu geringfügig um einen nachweisbaren exothermen Peak in der DTA-Kurve zu ergeben.

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Résumé Lors du broyage du quartz, il se produit une adsorption de l'eau atmosphérique mais cette eau ne donne pas d'effet thermique décelable par ATD car elle se dégage régulièrement jusqu'à 1000°. Cependant, en présence de fer comme contaminant, l'eau adsorbée intervient dans une réaction d'oxydation qui donne des effets thermiques perceptibles dans le cas de quartz pulvérisé dans un vibrobroyeur en acier. Si le quartz est en poudre assez fine pour que le pic d'inversion - à 573° disparaisse, le recuit provoque la réapparition partielle du pic. La recristallisation du quartz est cependant trop faible pour donner un effet exothermique décelable par ATD.

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, , 1000°. , , . - 573° , , , - .

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We are grateful to the Science Research Council for supporting this work.