控制的分离结晶过程是可行的在月球上?

Question

我在寻找一种单独的金属氧化物在月球上。请容忍我,因为一个超强科幻项目。过程典型的地球上是没有有效。热是便宜的在月球上,有强烈的太阳常数,很容易集中。热也慢慢消散由于真空,反射隔热可用于慢热损失更多。

所以,我想知道一种分步结晶控制可以用来得到纯橄榄石从熔融的岩石融化,然后是橄榄石可以分为镁橄榄石和铁橄榄石一样。镁橄榄石可能会取得不俗的透明玻璃,如果没有,可以加工铁橄榄石与氢铁、水、和二氧化硅,二氧化硅可以用来制造玻璃。它可能需要应用离心力的晶体在月球的低重力分离。如果技术成功,似乎相同的过程可以用来隔离其他金属氧化物通过其他路径。

氢和碳原子存在在100 ppm的水平。我正确的思想,矿物分离会发生这种方式,可以控制好纯洁吗?我知道有工程问题,但在地球化学方面,它是正确的,结晶和沉淀会发生?

(注意:我大量剪辑这后我继续搜索话题终于我的分步结晶”,然后我遇到了一些事情,让我重新思考整个事情。)

Answer 1

首先,读我的高度相关的其他问题的答案:

https://chemistry.stackexchange.com/q/67403/8083

https://chemistry.stackexchange.com/q/72483/8083

镁橄榄石可能会取得不俗的透明玻璃

可能不是,见上图。

铁橄榄石可以处理与氢铁、水、和二氧化硅,二氧化硅可以用来制造玻璃

再次,这是不可能的。使铁橄榄石组成的反应完全在合理的时间你需要磨的橄榄石非常细粉尘。然后,从这个细粉尘分离硅以固态形式几乎是不可能的。这将需要大量的液体(如多钨酸盐)就没有在月球上。这样做在液态和离心法需要加热,这将不可避免的导致反应的镁橄榄石和石英形成顽辉石:美元\ ce{二氧化硅+ Mg2SiO4 = 2 mgsio3} $,这是无用的玻璃。

控制的分离结晶过程是可行的在月球上?

基本上是的。这将是类似于在反复融化和凝固过程缓慢蒸馏过程,将除去Fe-rich Mg-rich固体液体。问题是,即使是很少量(1%和降低)的铁镁橄榄石将色彩绿色,这对于你的玻璃是不可取的。这甚至不考虑镁橄榄石并不是一个好玻璃材料(见上图)的链接。分离的Mg将变得越来越困难当你沿着你的过程。

很好的玻璃材料有碱金属。幸运的是,有些月岩Na和K(例如克里普矿物玄武岩)。它有大约1%的钾,可丰富分步结晶。问题是你也会丰富Th的玻璃,使其略放射性,可能随着时间的推移,褐变。