矿物白度的影响因素与增白机理研究

作     者：汪灵 胡晓宙 王哲皓 WANG Ling;HU XiaoZhou;WANG ZheHao

作者机构：成都理工大学地球科学学院成都610059 成都理工大学材料与化学化工学院成都610059 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2019年第35卷第1期

页      面：137-145页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 07[理学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41572038) 四川省教育厅资助科研项目(16TD0011)联合资助 

主　　题：白度 折射率 反射率 钛白粉 白色 颜料 矿物光学性质 矿物功能材料 

摘      要：白度是矿物的重要光学性质之一。为了深化矿物的光学性质及白色矿物功能材料的研究与应用,根据测试分析结果和叶大年的结构光性矿物学理论,系统研究了影响矿物白度的主要因素,以及矿物增白效果的差异性及其产生机理。研究结果表明:(1)晶体化学是决定不同种类透明矿物白度的最主要因素,但对于某种透明矿物来说,影响其白度的主要因素是矿物中的碳质有机质、含铁钛矿物杂质、杂质元素的价态与晶体化学环境、介质环境、矿物中的水和粒度大小等。(2)证明了透明矿物白度大小与折射率呈正相关。白度相同的不同矿物的增白效果存在很大差异性,其根本原因是由矿物折射率所决定的反射率存在很大差别。(3)提出了真白度和假白度的概念,即主要由自色产生的白度称为真白度,主要由假色产生的白度称为假白度;真白度高的矿物具有增白作用,而真白度低的矿物,即使粉末白度高,也没有增白作用。(4)在影响矿物白度的主要因素中,矿物中的碳质有机质、含铁钛矿物杂质、杂质元素的价态等杂质成分对矿物白度和增白效果起负面作用。(5)矿物中与晶体结构相关的水所产生的颜色属于自色,脱去结晶水、层间水和结构水都有利于提高矿物的真白度或增白效果,但脱去沸石水的效果正好相反;由矿物粒度大小变化产生的颜色属于假色;通过降低粉体粒度大小所提高的白度属于假白度,由此增加的白度没有增白作用。另外,矿物粉体与使用介质之间的折射率大小差别越大,增白效果越明显。