|
A.D. Edgar and
Н.Е. Charbonneau,
Am.Mineral. 78: 132-142, 1993)
Оксид
SiO
2
Al
2
O
3
FeO
MnO
TiO
2
Cr
2
O
3
CaO
MgO
Сумма
(1)
Мас.%
оксидов
40,34
18,25
4,84
0,25
2,10
2,22
18,77
13,37
100,14
(2)
Молекулярные
количества
оксидов
0,6714
0,1790
0,0674
0,0035
0,0263
0,0146
0,3347
0,3317
(3)
Атомные
количества
кислорода
в молекуле
1,3426
0,537
0,0674
0,0035
0,0526
0,0438
0,3347
0,3317
2,7133
12/2,7133 = 4,422
(4)
Число анионов
в расчете на
12 атомов О, т. е
столбец (3) x 4,422
5,937
2,374
0,298
0,015
0,232
0,194
1,480
1,467
(5)
Число катионов
в формуле
Si 2,968
Al 1,582
Fe 0,298
Mn 0,015
Ti 0,116
Cr 0,129
Ca 1,480
Mg 1,467
молекулярную массу, что дает относительное
содержание оксидных молекул (столбец 2).
2. Рассчитать атомные количества кислорода.
Для этого каждое значение столбца 2 умножа-
ется на число атомов кислорода в соответству-
ющих оксидах, что дает относительное содер-
жание кислородных атомов, вносимых в фор-
мулу каждым элементом (столбец 3).
В нижней части столбца 3 приведено общее
число атомов кислорода (2,7133).
3. Если мы хотим получить формулу граната на
основе 12 атомов кислорода, то необходимо пе-
ресчитать соотношения кислородных атомов
таким образом, чтобы их общее число равня-
лось 12. Для этого цифры столбца 3 для каждо-
го оксида умножаются на 12/Т, где Т —общее
количество кислорода из столбца 3. Результа-
ты приведены в столбце 4.
4. Рассчитать соотношения атомов для различ-
ных катионов. С этой целью числа столбца 4
нужно умножить или разделить на значения
этих соотношений, определяемые стехиометри-
ей. Так, например, у SiO
2
имеется один крем-
ний на два кислорода. Поэтому соответствую-
щее число столбца 4 делится на 2. У Аl
2
O
3
на
каждые три атома кислорода приходится два
атома алюминия, и в этом случае число столб-
ца 4 умножается на 2/3. Для двухвалентных
катионов числа в столбцах 4 и 5 совпадают.
Количества катионов в формуле, соответству-
ющие установленному числу атомов кислорода
(12) и приведенные в столбце 5, могут быть сгруп-
пированы показанным в таблице образом в со-
ответствии со структурной формулой граната
A
3
B
2
[(Si, A l ) O
4
] , где А — двухвалентные катионы
(Ca, Mg, Fe, Mn), а В — трехвалентные катионы
(Al,Cr), а также Ti
4+
. Дефицит Si компенсирует-
ся за счет Al, который берется в таком количе-
стве, чтобы целиком заполнить тетраэдрические
позиции. Оставшиеся атомы алюминия относятся
к позиции В,
Чтобы быстро оценить правильность выпол-
ненных арифметических действий, нужно прове-
рить баланс валентностей, просуммировав поло-
жительные и отрицательные заряды.
5.7.3 Расчет анализа при наличии разных
анионов
В последнем примере мы кратко рассмотрим рас-
чет формулы по результатам анализа при наличии
в составе минерала разных анионов (табл. 5.3).
В нашем случае минерал представлен фтор-
апатитом Са
5
(РО
4
)
3
(F,Cl,ОН), который помимо
Таблица 5.3 Результаты химического анализа апатита
Оксиды
CaO
Fe
2
O
3
FeO
MgO
SrO
Na
2
O
K
2
O
P
2
O
5
F
Cl
H
2
O
Сумма
O=F
1
Cl
Сумма
(1)
Мас.%
55,08
0,32
0,02
0,05
0,03
0,04
0,01
42,40
1,63
0,20
1,06
100,84
-0,72
100,12
(2)
Молеку-
лярные
коли-
чества
0,9822
0,0020
0,0003
0,0012
0,0003
0,0006
0,0001
0,2987
0,0858
0,0056
0,0567
-0,0914
(3)
Молеку-
лярные
количест-
ва кисло-
рода
0,9822
0,0060
0,0003
0,0012
0,0003
0,0006
0,0001
1,4935
0,0858
0,0056
0,0567
-0,0914
2,5409
(4)
Число ка-
тионов в
расчете на
13 анионов
(4,9386)
4,85
0,02
—
0,01
—
0,01
—
2,95
0,42
0,03
0,56
13/2, 5409 = 4, 9386
кислорода содержит F и Cl. Результаты анали-
за опять-таки выражены в массовых процентах
оксидов, хотя на самом деле некоторые из них
являются галоидами. В таких случаях необходимо
скорректировать общую сумму кислорода посред-
ством учета количества его молей, эквивалентного
присутствующим галоидам.
Итак, расчет включает следующие этапы.
1. Рассчитать число молей каждого оксида и га-
лоида. Для этого следует массовый процент
каждого компонента разделить на его молеку-
лярную массу (столбец 2).
2. Рассчитать число молей анионов (кислорода).
Для этого число молей, указанное в столбце 2,
необходимо умножить на стехиометрическое
число аниона. Не забудьте вычесть кислород,
эквивалентный (в данном случае 0,0914 мо-
лей) присутствующим в минерале F и Cl (стол-
бец 3).
3. Просуммировать количество анионов, не забы-
вая вычесть 0,0914 молей кислорода, связан-
ных с присутствующими F и Cl (получится
2,5409).
4. Если мы хотим получить формулу апатита,
основанную на 13 анионах, то нам необходимо
пересчитать соотношения анионов таким обра-
зом, чтобы их общее число равнялось 13. Для
этого каждый из них умножается на 13/2,5409,
т.е. на 4,9386.
5. Рассчитать соотношения атомов различных ка-
тионов. Для этого нужно приведенные в столб-
це 2 молекулярные количества умножить на
4,9386, а затем умножить или разделить по-
лученные величины на значения этих соотно-
шений, определяемые стехиометрией оксидов.
Например, у P
2
O
5
на моль оксида приходится
два атома фосфора. Окончательные результа-
ты приведены в столбце 4.
Литература для дальнейшего изучения
1.
Goldstein, J. L, Newbury, D. E., Echhn, P., Joy, D. С.,
FiOTi, C.
and
Lifshm, E.
Scanning Electron Microscopy
and X-ray Microanalysis. New York, Plenum, 1984.
2.
Marfunin, A. S. (ed.].
Methods and Instrumentation:
Results and Recent Developments, vol. 2 of Advanced
Mineralogy Berlin, Springer-Verlag, 1985.
3.
Willard, H. H., Merntt, L. L., Dean, J. A.
and
Settle,
F. A.
Instrumental Methods of Analysis, 7th edn.
Belmont, CA, Wadsworth, 1988.
Дополнение редактора
1.
Гаранин В. К., Кудрявцева Г. П.
Применение элек-
тронно-зондовых приборов для изучения минераль-
ного вещества. M , Недра, 1983, 216 с.
2.
ЛапутинаИ.П.
Микрозонд в минералогии. M., На-
ука, 1991, 139 с.
Do'stlaringiz bilan baham: |
