高压条件下KAlSi₃O₈熔体中水的溶解机理

【摘要】 应用27Al、29SiMASNMR（魔角自旋核磁共振），喇曼（Raman）和红外（IR）光谱技术研究了KAlSi3O8溶体中水的溶解机理。在0．1MPa和2GPa下由等压淬火熔体制成了无水玻璃。含2．5wt％[H2O]总的含水玻璃在5和7GPa压力下等压淬火制成。在2GPa压力下等压淬火制成含2．5，6．0，和7．5wt％[H2O]总的含水玻璃。所有含水KAlSi3O8玻璃的Raman和IR谱中均在900cm－1附近出现一谱峰。所有2GPa含水玻璃900cm－1谱峰的强度相对于高频外围的强度保持恒定。[H2O]总恒定时900cm－1峰的强度顺压力增大而减弱。相对2GPa无水玻璃样品，2GPa含水玻璃的27Al共振峰向高频方向移动数个ppm。含水玻璃比1大气压1）和2GPa无水玻璃具更窄的谱线。我们认为，这种谱线特征表明水溶解有两个阶段。在初始阶段，水与铝硅酸盐网络作用形成Al-（OH）端键。当水含量较高[＞（25～30）mol％（H2O）总]时，水的溶解机制只表现为H+对M+（M＝Na，K，Li）的置换，及碱性阳离子周围形成部分水化配合物。更多还原