47.Якісний та кількісний аналіз мінералів та їхніх природних сумішей за термограмами.

Якісний фазовий аналіз – це визначення окремого мінерального виду або різновиду за термічними характеристиками; правилами ДТА. В основі цього методу незмінність інтервалів і термічні ефекти (за умови що мін.не взаємодіють між собою)незалежно від того чи досліджуваний мінерал є у чистому вигляді чи у суміші.

Застосовуюсть для визначення вмісту ізоморфних домішок у мінералі,оскільки вони суттєво впливають на походження термічних ефектів.Наприклад:

1.лінійна залежність Т руйнування пентландиту і вмістом у ньому Со – 1%.

2.у доломіті при заміщенні Mg на Zn, T піку на 1 стадії термічного ефекту знижується на 100 С֩ .

3.ізоморфні домішки Ca Mg Na Hn – підвищують Т дисоціації сидериту.

4.При додаванні твердих оксидів CuO,MnO,V2O5 до сульфідних руд ,кожний сульфід матиме зафіксовану Т окиснення.

5.Наявність кальциту(карбонатів) призводить до значної інтенсивності екзотермічних ефектів і широких діапазонів Т.

6.Наявність домішок органіки призводить до виникнення різних за знаком ефектів,що призводить до зменшення чи навіть повного зникнення 1 з ефектів.(тоді застосовують перекис водню).

Кількісний фазовий аналіз – це аналіз по визначенню грубої оцінки кількісного вмісту мінералу.(часом можна використовувати амплітуду термічного ефекту,замість значення термічного ефекту):

• Значення термічного ефекту пропорційне до маси термоактивного компоненту.

Експерементально доведено ,що площу термічного ефекту можна вважати мірою значення термічного ефекту й маси термоактивного компоненту. Проте виміряти цю площу досить важкий процес.

48.Основні рентгенометричні характеристики мінералів групи монтморилоніту.

Низький ступінь кристалізації смектитів пояснюється невпорядкованістю накладання шарів.Розрізняють 2 основні типи:

А)Смектити з турбостатичною структурою , яка характеризується повністю невпорядкованим накладанням суміжних шарів.Дифракційна картина таких смектитів містить тільки рефлекси 001 і смуги двохвимірної дифракції.Пакет володіє деяким відємним зарядом.Відємний заряд нейтралізується катіонами,які розміщуються між пакетами.

Б)Ди- і триоктаедричні смектити з напівхаотичною структурою .Спостерігаються широкі можливості заміщень.Чим більша валентність тим більша заміщуючи здатність катіона.

Отже,структури мінералів групи монтморилоніту можуть бути виведені із структури пірофіліту шляхом введення в простір Т-О-Т –пакетами шарів молекул води,які містять обмінні катіони(кальцій і магній).Вони характеризуються хаотичним накладанням пакетів.Мінерали цієї групи характеризуються великою ємністю поглинання катіонів і унікальною здатністю до набухання при зволоженні,що пов’язано з їхньою здатністю вбирати велику кількість міжпакетної води.Розрізняють диоктаедричні(смектити) і триоктаедричні(сапоніти).Відстань між пакетами залежить від радіусу катіонів,які розміщуються між пакетами.

49.Діагностика мінералів під бінокулярним мікроскопом.

Основний метод попереднього визначення мінералів – це визначення під бінокулярним мікроскопом.

Є звичайні мікроскопи МБС - це мікроскоп біологічний,і є спектроскопічний. Найбільш інформаційні мікроскопи для роботи зі шліхами це 0,5,0,25 класів і 0,1 мм.Для спостереження шліха беруть 9×12=0,3мм,висипають шліх у вигляді смужки,працюють голками.Перед роботою з шліхами,дослідник читає його дані: звідки він,яке родовище,глибина відбору,літологічний склад,походження,номер проби,та ін..

Мінерал діагностують за:1).Зовнішнім виглядом

2.)Фіз. і хім. властивостями.

За характером поверхні розрізняють:штриховані,гладкі,матові.

За габітусом:прості,пластинчасті,ізометричні,асиметричні.

За ступенем обкатаності:слабо,середньо,дуже обкатані.

Для про толочних проб кристалографа більш порушена.Тут домішують неправильні зерна,к-сть уламків залежить від спаяності мінералу.

Для дослідження спаяності мінерал роздавлюють і вивчають характер уламків,колір порошку,якщо мінерал має спаяність ,то розколювання проходить по них .

50. Сучасне розуміння природи забарвлення мінералів. Оптично активні центри.

Сучасне розуміння забарвлення мінералів( ідіохроматичне) пов’язане із вивченням типів оптичного поглинання( оптичних спектрів). Детальним розрахунком і інтерпретацією.

В основі інтерпретації і поглинання лежать положення теорії електронної будови твердого тіла:

1)теорії кристалічного поля;

2) молекулярних орбіталей;

3)зонної теорії;

Зонна теорія. Поява забарвлення викликається електронами відірваними від атомів і здатними вільно переміщуватися в структурах і утворюють певні енергетичні рівні.

Ширина забороненої зони визначається визначається в електрон вольтах. Заборонені зони або зв’язані з ними рівні енергії викликають забарвлення мінералів. Тип забарвлення визначається забороненими рівнями енергії, які впливають на форму забороненої зони. Послідова зміна кольорів мінералів, при зміні ширини забороненої зони наступна: -

- пр. розширенні забороненої зони від 1,5 до3,5 електроно вольт- чорний колір змінюється на червоний , оранжевий, жовтий; і коли мінерал має ширну забороненої зони більшу 5 електрн вольт- стає безбарвним( це кобальтин, галеніт, марказит, пірит- дуже вузька зона).Кіновар, реальгар, сірка- середня зона. Діамант- широка зона.

Одні і ті ж елементи можуть викликати різне забарвлення, в залежності від валентності і координаційного числа: Fe(II) викликає зелене забарвлення в серпентину, тальку, хлориту, Fe(III)- в мусковіті коричневе забарвлення, Cr(III+) в мусковіті яскраво-зелене забарвлення- назив. фоксит.

Під терміном оптично активні центри розміють:

1. різновалентні іони d I f елементи, які утворюють в кристалічній структурі мінералу різні координаційні комплекси.

2. Електронні і діркові центри забарвлення: f центри флюориту і апатиту.

3. Певні структурні комбінації f i d елементів і електронних і діркових центрів.

Більшість виявлених в мінералах оптично активних центрів поглинають випромінювання видимого діапазону, внаслідок чого вони в певній мірі обумовлюють забарвлення мінералу, їх ще називають хромофорами.

Ідинтифікаця оптично активних центрів дозволяє вирішувати :

1. досліджувати природу забарвлення мінералів, в тому числі для кожного індивіда в окремих ділянках у випадку зональної будови.

2. визначати характер розподілу за структурно нееквівалентними особливостями.

3. встановити валентний стан і структурне положення центрів.