Превращения каолинита при нагревании являлись на протяжении десятков лет одним из вопросов, подвергавшихся особенно интенсивному изучению. Возникли различные точки зрения на природу продукта дегидратации каолинита («мета-каолин» или «смесь окислов кремния и алюминия»?) и на процесс, отмечаемый на термограммах экзотермическим эффектом при 900-1000° (кристаллизация у-А1203, муллита или «шпинели»?). В отношении первого вопроса проведенные лабораторией исследования привели к выводу, что имеющиеся противоречия в точках зрения носят скорее терминологический, чем принципиальный характер.

Частицы дегидратированного продукта сохраняют габитус пластинчатых кристаллов каолинита, и наблюдается сохранение слоистого расположения в них кремнезема и глинозема, т. е. известная структурная упорядоченность. Все это оправдывает стремление ряда исследователей считать этот продукт химическим соединением и побудило их дать ему название «метакаолина». С другой стороны, практически А1203 и Si02 ведут себя в этом продукте столь независимо, что могут быть количественно выщелочены соответствующими реагентами точно так же, как из механической смеси окислов.

На этом основывается широко распространенное и представленное крупными авторитетами отрицание существования «метакаолина» как соединения. С технической точки зрения вопрос решается однозначно: продукт дегидратации позволяет извлекать из него окислы, как из механической смеси, при высокой химической активности компонентов, находящихся в рентгеноаморфном состоянии. Эта активность придает продукту и некоторые дополнительные ценные свойства (например, вяжущие в глинит-цементе).

Природа первого экзотермического эффекта (при 900-1000°) изучалась нами параллельно на природном каолине и на искусственном аллофаноиде — соосажденной смеси глинозема и кремнезема состава А1203-2Si02-raH.20. Экзотермический эффект, несколько больший у аллофаноида, имеет место при той же температуре, Как и у каолина, — 930°. Однако у каолина вслед за ним отмечается второй экзотермический эффект, которого у аллофаноида нет. Рентгенофазовый анализ показал, что в результате первого эффекта у каолина кристаллизовалась у-А1203, в то время как у аллофаноида — муллит. Кристаллизация муллита отмечена у каолина только после второго экзоэффекта. Добавка 2% окиси железа к аллофаноиду вызвала, наоборот, кристаллизацию во время первого экзоэффекта у-А1203; появился второй экзоэффект и сопутствующая ему кристаллизация муллита.

Результаты работы показали, таким образом, с неоспоримой очевидностью, что кристаллизация при первом экзотермическом эффекте либо муллита, либо Al203 зависит от присутствующих примесей. Тем самым, с одной стороны, устранена причина долголетних споров исследователей о природе продукта кристаллизации дегидратированного каолина и, с другой стороны, обнаружена возможность воздействия на процесс кристаллизации в желательном направлении.