г) В выкипающих растворах - для исследования влияния градиента концентрации, т.е. постепенного роста концентрации соли (1 час) на степень обмена: для катаплеита, эльпидита и существенно аморфизованного терскита в 1Н растворах KCl, CsNO₃ и ВаCl₂.

В опытах с выкипающими растворами у катаплеита степень обмена понижается по сравнению с экспериментами большей продолжительности в растворах стабильной концентрации. Для эльпидита отмечено увеличение степени обмена в отношении Cs, но, в отличие от опытов с растворами стабильной концентрации, не происходит замещения Na на К. Для существенно аморфизованного терскита не наблюдается изменений в отношении Cs, но снижается степень обмена Na на К и Ва.

V серия с эльпидитом и кузьменкоитом опыты проводились при 20^oС и при 90^oС в течение 3 часов в 1Н водных растворах солей Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba после предварительного нагревания исходных образцов [исходные образцы эльпидита прокаливались при 140^oС в течение 1.5 часов и при 220^oС в течение 1.5 часов; для кузьменкоита - только при 150^oС в течение 3 часов].

Обезвоживание неоднозначно влияет на ионный обмен. Предварительный прогрев кузьменкоита подавляет катионообменные свойства. Так, в эксперименте, проведенном при 20^oС в течение 3 часов снижается степень обмена Na на Ва (с 2.7 мас.% ВаО в опыте при тех же условиях, но без прокаливания, до 1.1% ВаО) и на Pb (c 19.4 до 12.3 мас.% PbO). В то же время, для эльпидита мы наблюдаем обратную картину: происходит насыщение теми катионами, которые не обмениваются в аналогичных опытах, но без предварительного прокаливания. Так, в экспериментах, проведенных при 20^oС (после прокаливания при 220^oС) у эльпидита зафиксировано вхождение К (до 1.0 мас.% K₂О) и Rb (до 1.1 мас.% Rb₂O). При 90^oС (после прокаливания при 220^oС) у эльпидита, кроме более интенсивного вытеснения натрия калием (до 9.2 мас.% K₂О) и рубидием (до 11.2 мас.% Rb₂O), также зафиксировано вхождение Ва и Pb. Отметим, что в опытах без прокаливания эльпидит при 20^oС не обменивался ни с одним из данных катионов, а при 90^oС только с К (до 9.3 мас.% K2O). Кроме того, с повышением температуры прокаливания образцов эльпидита степень обмена повышается. Можно предположить, что именно из-за предварительной дегидратации в природных условиях обменные свойства у эльпидита из щелочного массива Хан-Богдо (Монголия) проявлены намного сильнее, чем у позднегидротермального эльпидита из Ловозерского массива. Так, для монгольских образцов эльпидита насыщение обмененными катионами наблюдается при комнатной температуре, для ловозерского же эльпидита замещения в таких условиях не установлены.

VI серия с образцами терскита различной степени кристалличности: существенно аморфизованный (рефлексы порошковой рентгенограммы и полосы в ИК-спектре значительно ослаблены и уширены) терскит, кристаллический терскит и слабоаморфизованный терскит (промежуточное состояние между хорошо раскристаллизованной и аморфизованной разновидностями) [в 1Н растворах KHSO₄, CsNO₃, SrCl₂ и CuSO₄^.5H₂O при 20, 90 и 150^oС в течение 3 часов].

В описанных выше (I, III и IV серии) экспериментах с терскитом использовалась разновидность этого минерала, существенно аморфизованная в результате поздних гидротермальных процессов в пегматите. Аморфизацией терскита сопровождались его частичное декатионирование (вынос Na) и гидратация. Это связанные процессы, и, скорее всего, декатионирование и гидратация также способствуют усилению обменных свойств микропористых цирконосиликатов. Как показывают наши опыты, существенно аморфизованный терскит проявляет значительные обменные свойства при различных условиях (табл. 1, 2, 3). Катионный обмен в опытах с хорошо раскристаллизованной и слабоаморфизованной разновидностями минерала также наблюдается, но степень обмена значительно снижается по сравнению с существенно аморфизованным терскитом. У всех трех разновидностей терскита наиболее интенсивное насыщение наблюдается в отношении Cs (табл. 4). При этом в аморфизованном терските наблюдается интенсивное замещение Na на Cs по всему объему кристалла: в кавернозных зонах Cs распределяется равномерно, в более плотных же зонах обмененные катионы сосредотачиваются вдоль системы отдельностей, а также формируют полностью замещенные участки (рис. 3а). Насыщение цезием в слабоаморфизованном терските более контрастное и происходит вдоль системы трещин по всему объему кристалла (рис. 3б), а в кристаллическом - неравномерно вдоль трещинных зон (рис. 3в).

Рис. 3. Характер распределения обмененных катионов в существенно аморфизованном (а), слабоаморфизованном (б) и кристаллическом терските (в). Результаты экспериментов с 1Н раствором CsNO3 при 20oС в течение 3 часов. РЭМ-фото в отраженных электронах.