ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Распознавание различных карбонатов по их отношению к разным реактиТочные методы анализа карбонатных пород из "Практическое руководство по неорганическому анализу" Главные минералы, участвующие в образовании карбонатных пород,— это, конечно, прежде всего карбонат кальция, образующий собственно известняки, и затем двойной карбонат кальция и магния (минерал доломит), количество которого в известняках относительно мало, больше в магнезитовых известняках и всего больше в природных доломитах. В качестве примесей эти минералы почти всегда содержат другие карбонаты, в особенности карбонаты железа и марганца, образующие изоморфные смеси с тем или другим из названных минералов. Примеси эти обычно присутствуют в значительно меньших количествах, чем главные компоненты, но иногда их содержание может достигать нескольких процентов. Если же они преобладают, то порода уже будет не известняком, а железно11 или марганцевой рудой. [c.955] Пренебрежение этими второстепенными карбонатными компонентами пород бывает часто причиной он1ибок при подведении итогов результатов анализа, в которых нередко в виде карбонатов приводят только кальций и магний, присутствующие одновременно даже значительные количества железа представляют в виде FegO.,, а марганца—в виде какого-нибудь из его высших окислов, хотя почти с полной уверенностью можно полагать, что эти элементы в преобладающем большинстве случаев присутствуют в виде карбонатов железа (И) и марганца (И). Так ли это или нет, часто может раскрыть точное определение содержания Oj в породе, ибо если железо и марганец действительно присутствуют в виде карбонатов, то СО, будет обнаружено больше, чем это отвечало бы найденным количествам СаО и MgO. Но, с другой стороны, если избытка СО., не окажется, то отсюда никак нельзя с уверенностью вывести, что карбоната железа и карбоната марганца нет совсем, так как очень часто небольшая часть MgO может присутствовать в породе в составе силикатов, а в некоторых породах небольшое количество СаО может находиться в виде гипса. Последнее мало вероятно в породах средней твердости, применяемых в производстве цемента. В таких породах сера, представляемая в результатах анализа в виде SO , в действительности большей частью находится в виде пирита или в составе органических веществ. Из сказанного легко понять, что точное соотношение между карбонатами кальция и магния установить невозможно, разве только при отсутствии марганца и железа. В некоторых исключительных случаях это можно сделать, обрабатывая породу разбавленной соляной кислотой и анализируя отдельно полученный раствор и нерастворимый остаток. [c.955] Самым распространенным в известняках сульфидом является пирит, хотя присутствие его часто бывает трудно установить вследствие исключительно высокой его дисперсности или одновременного присутствия в породе органических веществ. В метаморфированных известняках, особенно таких, которые были изменены интрузией изверженных пород, нередко встречаются и другие сульфиды, например сфалерит, галенит. [c.955] Иногда они образуют значительные скопления или же в результате окисления превращаются в руды еще более ценные. Сильно метаморфирован-ные кремнеземистые известняки редко, однако, являются объектом химического анализа, особенно для промьшленных целей. [c.956] Силикатные компоненты карбонатных пород могут быть самого разнообразного характера. Одни их названия могли бы заполнить целую страницу. Достаточно отметить здесь, что в метаморфированных породах могут присутствовать гранат, везувианит, волластонит, тремолит, диопсид, скаполиты, турмалин, апатит и двуокись кремния в виде кремня. Известняки, содержащие кремень, встречаются чрезвычайно часто, кремнекислота вошла в их состав, несомненно, во время их метаморфического превращения. Главнейшим источником находимой в неметаморфирован-ных известняках кремнекислоты являются, как сказано выше, песок и глина. Последняя всегда содержит в себе воду, и на этот факт в рядовых анализах обычно не обращают внимания. Иногда в таблице результата анализа вода совсем не приводится, хотя одновременно отмечено наличие большого количества глины. [c.956] Песок состоит обычно главным образом из кварца, но может частично содержать и другие минералы, часто находимые в песках, например слюду, гранат и циркон. Последние можно часто обнаружить даже в наименее кремнеземистых и глинистых известняках, растворяя большое количество пробы в соляной или уксусной кислоте и подвергая остаток микроскопическому исследованию после сжигания углистых веществ, если последние присутствовали. Непрокаленный остаток содержит конечно весь пирит и другие сульфиды, не поддающиеся действию разбавленных кислот. [c.956] Остаток этот в случае анализа некремнеземистых пород может состоять в значительной мере даже кз окиси железа, в большинстве случаев, вероятно, в форме одного из гидратов окиси, но часто и в форме гематита. Иногда присутствие такого компонента в породе может быть обнаружено по красноватому ее оттенку при условии, что углистых веществ не так много, чтобы они могли маскировать этот оттенок. Присутствие окиси железа (И1) не всегда несовместимо с одновременным наличием таких углистых веществ. [c.956] Пурпурно-красное окрашивание породы может зависеть, как в некоторых сланцах, от одновременного присутствия окиси или гидроокиси железа (И1) и углистых веществ. Одни углистые вещества придают породе часто встречающуюся серую или черную окраску. Зеленовлтая окраска осадочного известняка может происходить от присутствия некоторых минералов из группы слюд, ыапример хлоритов. [c.956] В виде каких соединений присутствует в карбонатных породах фосфор, когда содержание его незначительно, с уверенностью определить нельзя. В виде следов он может иногда находиться в нерастворимом остатке, по-видимому, в форме тяжелых фосфатов, например монацита или ксенотима, в других случаях он связан с железом и алюминием. В породах, очень богатых фосфатами, фосфор в преобладающем большинстве случаев присутствует в виде фосфорита или апатита, который может даже стать главным компонентом породы. [c.956] Углистые вещества часто считаются распространенным компонентом второстепенного значения. Они отсутствуют в белых сортах мрамора и в некоторых окрашенных декоративных камнях, но в состав других известняков входят в значительных количествах. [c.957] Некоторые сорта битуминозных известняков отличаются тем, что при дроблении или растирании распространяют неприятный запах. Последний вызывается в большинстве случаев сероводородом, который или присутствовал в известняке со времен его образования или получился при разложении органических веществ. Иногда присутствие сероводорода несомненно в одном из издававших неприятный запах известняков из Канады сероводород был определен в жидких включениях в количестве 0,02%. [c.957] Все сказанное выше никоем образом не исчерпывает вопроса о минеральном составе известняков (это наименование применено здесь и в других местах как родовое и включает магнезиальные их разновидности). Однако эти замечания могут служить достаточным руководством для химиков, которые предполагают заниматься анализом этих пород. Незнакомство с второстепенными их компонентами бывает причиной многочисленных ошибок в анализе. [c.957] Для аналитика, работающего в хорошо оборудованной лаборатории, методы качественного различения отдельных разновидностей карбонатных пород (помимо обычных методов качественного анализа) имеют малое значение. Все же некоторые методы, позволяющие быстро различать породы, могут оказаться очень полезными, особенно в полевых условиях, когда трудно или невозможно брать с собой большие количества жидких реактивов или громоздкие приборы. [c.957] Различная растворимость карбонатов в винной и лимонной кислотах и в бисульфате калия. Этот вопрос, временами затрагивавшийся прежними исследователями, был впервые изучен Болтоном и много времени спустя многие из его выводов были подтверждены последующими исследователями . Твердые органические кислоты, как лимонная и винная, вследствие различного их действия на разные карбонатные минералы оказались очень хорошими реактивами для отличия последних. О действии бисульфата калия как реактива для различения карбонатов имеются как ранние данные , так и полученные более поздними исследователями Здесь достаточно сослаться на указанные оригинальные работы, особенно на статьи Болтона, где приведены данные о растворимости самых разнообразных минералов как в указанных выше реактивах, так и в других (неорганических) растворителях. [c.957] Различие между кальцитом и доломитом. Надо помнить, что магнезиальные и доломитовые известняки являются, как правило, смесями двойного карбоната—доломита с кальцитом, а не смесями кальцита с магнезитом. [c.958] Кальцит легко растворим в разбавленнной соляной или уксусной кислотах, доломит и магнезит в них почти нерастворимы. Поэтому под действием этих кислот кальцит сильно вскипает, даже если обрабатывать не-измельченные его куски, в то время как доломит дает лищь очень слабую реакцию или не показывает никакой реакции. На этом основан простой метод различения указанных двух минералов. Доломитовые известняки, соответственно содержанию в них кальцита, также разлагаются, хотя и слабо, так что в порошкообразной смеси нетрудно осуществить приблизительное отделение кальцита от доломита и магнезита, но только не от водных карбонатов магния. Последние, впрочем, никогда не являются существенной составной частью мощных известковых образований. [c.958] Отношение этих карбонатов к высокой температуре также иногда может служить отличительным признаком, потому что доломит так легко выделяет свою двуокись углерода, что порошок с силой выбрасывается из тигля, если его нагревают без соблюдения мер предосторожности, в то время как кальцит можно сильно прокаливать сразу, не опасаясь потерь твердого вещества. [c.958] Было найдено также, что порошок кальцита принимает фиолетовую окраску при обработке его раствором хлорида алюминия и гематоксилина (отвар кампешевого дерева) и что, напротив, доломит остается неизмененным. Для приготовления указанного реактива растворяют 4 весовые части сухого хлорида алюминия в 60 частях воды, прибавляют 6 весовых частей кампешевого дерева и кипятят, подливая воду (вместо выкипающей), в течение 25 мин. Темно-фиолетовый раствор затем фильтруют. Грубо измельченный исландский шпат и каррарский мрамор принимали фиолетовую окраску после погружения в этот раствор на 5—10 мин. и отмывания от приставшей жидкости. В измельченном доломитовом известняке можно было с помощью этого реактива легко отличить зерна кальцита от зерен доломита. Не рекомендуется затягивать обработку слишком долго, потому что по истечении 20 мин. на доломитовых участках могут выступить бледно-голубые пятна. Реакция основана на том, что на кальците осаждается гидроокись алюминия, образующая с красящим веществом (гематоксилином) окрашенный лак. [c.958] Было установлено далее , что известняк (кальцит) в 10%-ном растворе хлорида железа (П1) выделяет СОг при комнатной температуре, а доломит—только при нагревании. В качестве реактива можно также применять раствор сульфата меди, из которого кальцит осаждает основной карбонат меди, а доломит не осаждает. [c.958] Возможно, что эти последние методы могут вызвать такие же возражения, как и методы отличия кальцита от арагонита. [c.958] Вернуться к основной статье