Determination of kaolinite and halloysite crystallite size with X-Ray diffraction: implications for industrial applications

To μέσο πάχος και η κατανομή παχών αργιλικών κλασμάτων καολινίτη και αλλουσίτη προσδιορίστηκαν με περιθλασιμετρία ακτίνων-Χ, με χρήση της τεχνικής Bertaut- Warren-Averbach (BWA), η οποία προσδιορίζει τους τομείς συναφούς σκέδασης (CSD). Το μέσο πάχος του καολινίτη και αλλουσίτη ήταν αντίστοιχα 11.8 nm and 10.6 nm, ενώ οι κρύσταλλοι των δύο ορυκτών εμφανίζουν λογαριθμοκανονικές κατανομές πάχους. Το μέσο μέγεθος κόκκου που προσδιορίστηκε με τη μέθοδο της σκέδασης δέσμης laser ήταν πολύ μεγαλύτερο ενώ η κοκκομετρική κατανομή χαρακτηρίζεται από δύο πληθυσμούς (bimodal) λόγω συσσωμάτωσης. Η συσσωμάτωση επηρεάζει αρνητικά οπτικές ιδιότητες ορυκτών κόνεων, όπως η φωτεινότητα λόγω διάχυσης του φωτός. Μεγαλύτερη απόκλιση στο μέγεθος κόκκου που προσδιορίζεται με τις δύο τεχνικές μπορεί να εξηγεί τη μικρή φωτεινότητας που παρατηρείται σε ορισμένα λευκά υλικά.Mean thickness and thickness distribution of kaolinite and halloysite clay fractions was obtained by X-ray diffraction, using the Bertaut-Warren-Averbach (BWA) technique, which determines the coherent scattering domain (CSD). Mean thickness of kaolinite and halloysite was 11.8 nm and 10.6 nm respectively and both minerals are characterized by lognormal thickness distribution. Laser scattering, which is often used by the industry, yielded considerably greater mean grain size and bimodal size distribution for both materials due to particle agglomeration. Agglomeration affects optical properties of mineral powders such as brightness adversely, because of light diffusion. A greater discrepancy in particle size determined by the two techniques might explain lower brightness observed in white powders