Изучение химического состава минералов. Введение.

Рубрика: Геология
В предыдущей главе мы говорили о методах, используемых минералогами для изучения кристаллической структуры минералов. В настоящей главе будут кратко рассмотрены существующие методы экспериментального определения химического состава. Наиболее широкое применение в настоящее время получили методы анализа минералов, основанные на испускании атомами характеристического рентгеновского излучения. Мы остановимся на двух главных методах: электронно-зондовом микроанализе (PMA)1 и рентгеновском флуоресцентном микроанализе (РФА) минералов. Как будет видно из дальнейшего, оба метода имеют ограничения, в частности в отношении легких элементов. Анализ на легкие элементы — водород, литий и бериллий — не может быть произведен ни с помощью PMA, ни с использованием РФА, и чтобы выполнить полный анализ минерала в случае присутствия в его составе этих элементов, необходимо получить дополнительную информацию, применяя другие аналитические методы. Применять эмиссионные методы для определения других легких элементов, у которых 3 < Z < 9, оказывается сложно, и поэтому их содержания устанавливают иными методами химического анализа. В этой главе будут рассмотрены только наиболее важные методы определения легких элементов. Рентгеновские эмиссионные методы также не могут показать степень окисленности элементов. Например, если минерал содержит одновременно закисное (Fe2+) и окисное (Fe3+) железо, то отношение между атомами железа, находящимися в каждом из окисленных состояний, нужно определять другим методом, так как PMA и РФА дают лишь общее количество присутствующего железа.

За последние 35 лет в связи с усовершенствованием методов PMA и РФА проведение анализов стало существенно проще, и в будущем можно ожидать дальнейших успехов, связанных с развитием новой техники. До промышленного выпуска электронного зонда в начале 60-х годов выполнение полного и точного анализа минералов классическими методами мокрой химии было весьма трудоемким делом. Оно требовало мастерства опытных аналитиков и часто осложнялось необходимостью иметь для проведения анализа хорошо очищенный материал в достаточных количествах. Обычно требовалось не менее 0,1 г вещества, и все оно расходовалось в ходе аналитического процесса. Методы мокрой химии, хотя и являются очень точными, если выполняются опытным аналитиком, весьма трудоемки и позволяют получать только средний состав без учета зональности и мельчайших неоднородностей в образце. Для преодоления этих трудностей широко использовались косвенные методы оценки состава, например данные о вариациях оптических свойств или размеров элементарной ячейки, связанных с изменением состава. В настоящее время эти косвенные методы отошли на второй план в связи с развитием электронно-зондового микроанализа, хотя они все еще остаются ценными и полезными, когда нет возможности воспользоваться электронным зондом или рентгеновским флуоресцентным спектрометром.

Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь чтобы оставить комментарий.