Конспект по дисциплине «Лабораторные методы исследования минерального сырья» для специальности «Геологическая съемка, поиск и разведка месторождений полезных ископаемых»


Урок № 3. Тема: Лабораторные методы



Pdf көрінісі
бет8/38
Дата08.11.2022
өлшемі1,09 Mb.
#157109
түріКонспект
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   38
Байланысты:
13.-Лабораторные-методы-исследования-минерального-сырья

 
Урок № 3. Тема: Лабораторные методы.
 
Химические и физико-химические методы 
анализа. 
План: 
1.
Химическая диагностика минералов. 
2.
Физические методы анализа пород. 
Химическая диагностика минералов — очень сложный процесс. Можно использовать как 
сухой анализ, так и анализ мокрым способом. Однако самая простая и удобная методика для 
исследователя — это качественный анализ минералов с помощью паяльной трубки и газовой 
горелки. Геологоразведчики широко используют метод паяльной трубки, так как с его 
помощью можно легко определять некоторые из наиболее важных рудных минералов. Этот 
прибор представляет собой обычную металлическую трубку, вводимую в пламя, богатое 
углеродом. Исследователь дует в трубку, создавая тем самым поток воздуха над горелкой, 
что обеспечивает высокую температуру пламени. Трубка имеет удобную для работы форму, 
она обычно снабжена мундштуком и наконечником, который и вводят в пламя. 
В лучшем случае источником пламени служит бунзеновская газовая горелка, но можно 
использовать и обычную парафиновую или стеариновую свечу. При работе с газовой 
горелкой следует ограничить приток воздуха, чтобы получить светящееся пламя. Прежде 
всего, пламя паяльной трубки должно быть непрерывным, а для этого надо создать 
постоянную струю воздуха. Исследователь делает глубокий вдох и выдыхает воздух, 
надувая при этом щеки. Вдыхание через нос обеспечивает последующую бесперебойную 
подачу воздуха в трубку, а язык регулирует поступление его из легких, частично перекрывая 
гортань в случае необходимости. 
Максимальная температура пламени паяльной трубки достигает 1500° С. Испытание 
минералов связано с определением степени их плавкости при этой температуре. Небольшой 
кусочек минерала помещают в пламя трубки (наиболее горячий слой пламени находится на 
внешней стороне видимой его части); при этом наблюдают за характером и скоростью 
плавления минерала. Одни минералы быстро плавятся, другие оплавляются только по краям, 
в некоторых случаях оплавления вообще не происходит. Способность к плавлению в 
пламени паяльной трубки получила название плавкости минерала. Например, кварц является 
практически неплавким минералом, стибнит же легко плавится даже в пламени обычной 
свечи. 
Для извлечения металлов из руд и получения окислов используют брикеты древесного угля. 
Такой брикет предварительно раскаляют на пламени и помещают порошок испытуемого 
минерала в небольшую лунку на поверхности угля. Для ускорения реакции в некоторых 
случаях используют флюс, смешивая его с порошком минерала в пропорции 2:1. Серебро 
образует блестящий белый шарик без каких-либо налетов на поверхности; для его 
извлечения пользуются восстановительной смесью. Поскольку сходные шарики образуют и 
другие металлы, их растворяют в азотной кислоте, куда затем добавляют соляную; в отличие 
от других металлов, при наличии серебра должен выпасть белый осадок — хлорид серебра 
(AgCl). Свинцовый шарик — легкоплавкий, серого цвета, блестящий в восстановительном 
пламени и ионизирующий в окислительном. Свинец восстанавливается раскаленным добела 
древесным углем. Если шарик свинца растворить в азотной кислоте, добавив затем серную 


10 
кислоту до полного его растворения, в осадок выпадет белый сульфат свинца. 
Окислы хрома окрашивают окислительное пламя в желтоватый оттенок, а 
восстановительное — в изумрудно-зеленый (если флюсом служит бура). Соединения 
марганца при участии буры придают окислительному пламени фиолетовый оттенок и не 
окрашивают восстановительное. Если мы имеем дело с ураном, то в случае использования 
буры мы получим в окислительном пламени желтый цвет, в восстановительном — бледно-
зеленый. С участием фосфорной соли образуется соответственно зеленовато-желтая и 
изумрудно-зеленая окраска. Кобальт во всех случаях окрашивает пламя в синий цвет. 
При сухом химическом анализе обычно используются следующие реактивы: бура и 
фосфорная соль; окись меди, дающая хорошую реакцию в пламени для выявления хлора; 
йодистый калий и сера — на определение висмута, свинца и других металлов (эту смесь 
обычно называют висмутовым флюсом).
При химическом анализе мокрым способом. В качестве растворителя берут соляную 
кислоту. Азотную и серную кислоты применяют как в концентрированном, так и в 
разбавленном виде. Еще раз учтите, что для получения водных растворов надо кислоту 
вливать в воду и никогда нельзя добавлять воду в концентрированную кислоту во избежание 
очень опасного разбрызгивания. Оксалат аммония используется как реактив на определение 
кальция, а водный раствор фосфата натрия — на выявление магния. Молибдат аммония 
применяют для определения фосфатов, азотнокислое серебро — для обнаружения хлора, 
диметилглиоксим — для выявления никеля, а перекись водорода — для установления 
титана. 
Фиф Физические методы анализа пород могут быть подразделены на несколько 
основных направлений. Методы, применяемые при изучении структур, полиморфизма
пород: рентгеноструктурный анализ, электронография, электронная микроскопия с 
микродифракцией электронов, электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), ядерный 
магнитный резонанс (ЯМР), инфракрасная спектроскопия (ИКС) и др. Методы, 
применяемые при исследовании типоморфных особенностей минералов: различные методы 
оптических исследований в области видимого света, в ультрафиолетовых и инфракрасных 
лучах, электронная микроскопия, определение магнитной восприимчивости и др. 
магнитных свойств, диэлектрической проницаемости, электропроводности, 
электрокинетического потенциала, скорости распространения ультразвука, 
люминесцентный анализ и др. Методы, применяемые для выделения мономинеральных 
фракций: магнитная, электромагнитная и электростатическая сепарация, разделение по 
плотности и размеру и др. Методы, применяемые для подготовки минералов к различного 
рода анализам: ультразвуковая дезинтеграция, диспергирование, электрофорез 
(электроосмос), центрифугирование, а также относятся также различные методы изучения 
радиоактивности и явлений, связанных с распадом элементов, и термический (а также 
термолюминесцентный) фазовый анализ (физ.-хим. метод), позволяющий изучать фазовые 
превращения в минералах при нагревании (и охлаждении), характер воды в минералах и по 
этим характеристикам дополнять данные о их типоморфных особенностях.
Из физико-химических методов наибольшей простотой и распространенностью отличаются 
методы термоанализа. Эти методы применяются для фиксирования термических эффектов, 
происходящих в исследуемом веществе при его нагревании. Метод исследования 
заключается в равномерном нагревании минерала и записи показаний термопары, в него 
погруженной. Изменение температуры изображается в виде кривой, расшифровка которой 
производится путем химического анализа продуктов, получающихся после нагревания, 
оптического и рентгенометрического изучения их и путем сравнения их с кривыми 
нагревания чистых веществ, молекулы которых могут находиться в исследуемом веществе. 
Все большее значение приобретает спектральный и рентгеноспектральный анализ, а также 
кристаллохимический и рентгенометрический анализы. Кристаллохимический анализ, 
исходя из изучения внешних форм кристаллов, позволяет выяснить химический состав 
вещества и составить наиболее вероятное представление о его структуре. 
Рентгенометрический анализ служит для исследования внутренней структуры 


11 
минерального вещества. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   38




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет