Karbonātu minerālu un karbonātu iežu "skābes pārbaude"

Kalcīts: Šis caurspīdīgais kalcīta paraugs parāda minerālam raksturīgo šķelšanos. Kalcīts ar CaCO sastāvu₃, spēcīgi reaģēs ar aukstu vai siltu sālsskābi. Parauga garums ir apmēram 10 cm.

Karbonātu reakciju spēja

Rūpīga novērošana ir svarīga, jo daži karbonātu minerāli enerģiski reaģē, bet citi tik tikko nereaģē ar aukstu skābi.

Karbonāta minerāls, ar kuru visbiežāk sastopas ģeologi, ir kalcīts (CaCO₃). Kalcīts ir "visuresošs" minerāls. Visuresošs nozīmē "visur atrodams". Kalcīts sastopams nezināmos, metamorfos un nogulumiežu klintīs un ir visbiežāk sastopamais karbonātu minerāls. Ja uz kalcīta ievietojat vienu pilienu aukstas sālsskābes, viss skābes piliens izdalīsies ar burbuļiem un dažām sekundēm ilgs spēcīgs virpulis.

Dolomīta CaMg (CO₃)₂ ir vēl viens bieži sastopams karbonātu minerāls. Ja uz dolomīta gabala ievietojat vienu pilienu aukstas sālsskābes, reakcija ir vāja vai nav novērota. Tā vietā, lai redzētu acīmredzamu izplūšanu, uz minerāla virsmas redzēsit skābes pilienu, kurā uz dolomīta virsmas varētu lēnām augt daži oglekļa dioksīda gāzes burbuļi.

Tomēr, ja uz dolomīta tiek uzlikta silta skābe, rodas acīmredzams puteklis. Tas notiek tāpēc, ka skābe un ieži spēcīgāk reaģē augstākā temperatūrā.

Ja uz pulverveida dolomīta ievietojat pilienu sālsskābes, notiks redzama reakcija. Tas ir tāpēc, ka ir palielināts virsmas laukums, padarot skābi pieejamu vairāk dolomīta. (Jūs varat viegli izgatavot dolomīta pulveri, skrāpējot dolomīta paraugu pāri joslu plāksnei. Pēc tam pārbaudiet pulveri, uz pulvera ievietojot sālsskābes pilienu. Vēl viens vienkāršs veids, kā iegūt nelielu daudzumu minerālu pulvera, ir saskrāpēt paraugu ar nagu.)

Dažādiem karbonātu minerāliem ir atšķirīga reakcija uz sālsskābi.Kopējo un dažkārt sastopamo karbonātu minerālu saraksts ir sniegts 1. tabulā ar to ķīmisko sastāvu un to relatīvo reakciju ar aukstu un siltu sālsskābi.

Ja minerālam ir vāja reakcija uz skābi, jums jābūt uzmanīgam un pacietīgam, lai to redzētu. Piemēram, magnezītam ir ļoti vāja reakcija ar aukstu HCl. Ja pulverizējat nelielu magnezīta daudzumu uz šķipsnas plāksnes un uz tā ievietojat pilienu skābes, iespējams, vairākas sekundes neredzēsit nekādu darbību. Tad, kad uz magnezīta daļiņām sāk veidoties sīki burbuļi, šķiet, ka skābes piliens palielināsies. Tas notiek, oglekļa dioksīdam atbrīvojoties no minerāla un izspiežot ūdeni. Var būt noderīgi novērot burbuļu veidošanos ar rokas objektīvu.

Dolostone: Dolostone ir nogulumieža, kas sastāv galvenokārt no minerāla dolomīta, kura ķīmiskais sastāvs ir CaMg (CO₃)₂. Dolomīts vāji putos ar aukstu sālsskābi, veidojot dažus burbuļus. Reakcija ir pamanāmāka, kad skābe ir silta un / vai akmens ir pulverizēts. Fotoattēlā redzamā parauga šķērsgriezums ir aptuveni 10 cm.

Skābes tests uz klintīm

KAĻĶIS, DOLOSTONE UN MARĶIS

Daži ieži satur karbonātu minerālus, un, lai tos identificētu, var izmantot skābes testu. Kaļķakmens gandrīz pilnībā sastāv no kalcīta un radīs enerģisku virpuļot ar pilienu sālsskābes. Dolostone ir klints, kuru gandrīz pilnībā veido dolomīts. Kad tas tiks novietots ar pilienu aukstas sālsskābes, tas radīs ļoti vāju dzirksteles, acīmredzamāku putošanu, kad tiek pārbaudīts dolostona pulveris, un spēcīgāku virpināšanu, ja tiek izmantota karsta sālsskābe.

Kaļķakmens un dolomīts var būt nedaudz sarežģītāks. Dažreiz tos veido kalcīta un dolomīta maisījums, un tiem ir maldinošas skābes reakcijas. Dolostone var saturēt pietiekami daudz kalcīta, lai jūs apmānītu, ka sauc to par kaļķakmeni. Šiem iežiem skābes pārbaude var nebūt pietiekama pārliecinātai identifikācijai, bet vismaz jūs zināt, ka ieži satur ievērojamu karbonātu minerālu saturu.

Marmors ir kaļķakmens vai dolomīts, kas ir metamorfizēts. Tam būs skāba reakcija, kas ir līdzīga kaļķakmenim vai dolostonam, no kura tas izveidojās.

Citi "Skābes testa" pielietojumi: Ģeologi var izmantot atšķaidītu sālsskābi, lai palīdzētu identificēt smilšakmeņu cementēšanas līdzekli. Viņi smilšakmenim ievieto pilienu atšķaidīta HCl un rūpīgi novēro. Ja cementējošais aģents ir kalcīts, rodas putojoša iedarbība un daži smilšu graudi var atbrīvoties. Novērojumu veikšanai tiek izmantots rokas objektīvs vai mazs mikroskops. Augšējā fotoattēlā ir palielināts skats uz Oriskany Sandstone gabalu, Ordovicu vecuma klinšu vienību no Apalaču baseina, kas kalpo kā dabasgāzes rezervuārs un dabasgāzes krātuve. Oriskany smilšakmens bieži tiek cementēts ar kalcītu.

CITAS ROKAS, KAS FIZZ

Vienmēr atcerieties, ka "kalcīts ir visuresošs". (Visuresošs nozīmē, ka tas ir atrodams gandrīz visur.)

Daudzi ieži satur nelielu daudzumu kalcīta vai citu karbonātu minerālu. Visi šie produkti var radīt putekļus, kaut arī karbonāts ir tikai neliela daļa no iežu sastāva. Šajos iežos varētu būt sīkas karbonātu minerālu vēnas vai kristāli, kas saskarē ar skābi rada putu. Šīs vēnas un kristāli var būt tik niecīgi, ka tie nav redzami ar neapbruņotu aci. Šis mazais karbonāta daudzums var izdalīties, kad pirmo reizi tiek uzlikts skābes piliens, bet tas ir noplicināts un neizdalās, ja skābi otro reizi uzklāj tajā pašā vietā uz klints.

Daži nogulumieži ir saistīti ar kalcītu vai dolomīta cementu. Smilšakmenī, silikonā un konglomerātā dažreiz ir kalcīta cements, kas ar aukstu sālsskābi ražos enerģisku putojumu. Daži konglomerāti un brekcijas satur karbonātu iežu vai minerālu šķembas, kas reaģē ar skābi.

Daudzi slānekļi tika nogulsnēti jūras vidē, un tajos ir pietiekami daudz kalcija karbonāta, lai iegūtu spēcīgu skābo putu. Šie slānekļi izveidojās, kad dubļi tika noglabāti vidē, kas ir līdzīga tai vai tai blakus, kur izveidojās kaļķakmens. Tie sastāv no nogulumiežu māla minerāliem, kas sajaukti ar nelielu daudzumu kalcīta. Tos sauc par "kaļķainām slānekļiem".

Neļaujiet skābei gāzēt, lai vadītu identifikācijas procesu. Daudzos gadījumos tā vietā jūsu novērojumam tiks pievienota detalizēta informācija, piemēram: "kaļķains slāneklis "vai" smilšakmens ar karbonāta cementu"Šī ir vērtīga informācija.

Etiķi var izmantot skābes pārbaudei: Etiķis var būt droša, ekonomiska un viegli iegūstama "skābe" kalcīta un dolomīta identificēšanai. Etiķis ir atšķaidīta etiķskābe, kas rada ļoti vāju reakciju ar kalcītu un dolomītu - vislabāk to novērot ar rokas objektīvu.

PAPILDAS Skābes reakcijas

Daži ieži var izraisīt ārkārtēju reakciju ar sālsskābi. Tie parasti ir ieži, kas sastāv no kalcīta vai aragonīta ar lielu poru atstarpi vai īpaši lielu virsmas laukumu. Daži piemēri ir krīta, koquina, oolīta un tufa paraugi. Kad šiem paraugiem uzliek pilienu atšķaidītas sālsskābes, skābes putu izvirdums var pacelties augšpus klints un izplatīties neparedzētā diametrā. Reakcija ir ļoti īsa (un var nebūt atkārtojama), taču tā ir tik pēkšņa un enerģiska, ka var pārsteigt nepieredzējušu cilvēku. Šis apraksts ir paredzēts vienam pilienam skābes. Ja tiek izmantots vairāk, notiks vēl spēcīgāka reakcija. (Šīs ārkārtējas reakcijas nenotiks ar visiem šo iežu paraugiem. Esiet uzmanīgs, tos pārbaudot vai iepazīstinot ar studentiem pārbaudēm.)

Īpaši spēcīga aukstās sālsskābes reakcija ar šiem paraugiem notiek tāpēc, ka ieži ir tik poraini vai tāpēc, ka tiem ir ļoti liels virsmas laukums zem viena skābes piliena.

NEATZĪMĒTA MATERIĀLA TESTS

Kalcītam un citiem karbonātu minerāliem ir maza izturība pret atmosfēras iedarbību, un dabiskajos ūdeņos un augsnē tiem var uzbrukt skābes. Pārbaudot materiālu, kas ticis pakļauts Zemes virsmai, ir ļoti svarīgi pārbaudīt materiālu, kas nav apvilkts. Svaigu virsmu parasti var iegūt, nolaužot iežu.

PIEŅEMTS POROSITY!

Daži ieži ir poraini un satur gaisa rezervuāru. Neliels gaisa daudzums, kas no apakšas izplūst skābes pilienā, var izraisīt maigu skābes reakciju. Neļaujiet sevi apmānīt. Ja uz dažiem smilšakmeņiem novietosit pilienu skābes, no porām izveidosies pāris burbuļi. Tas nav karbonāts cements. Lai izvairītos no šīs problēmas, ieskrāpējiet iežu pāri joslu plāksnei un pārbaudiet iegūto pulveri vai graudus.

Labākais veids, kā uzzināt par minerāliem, ir mācīties ar mazu paraugu kolekciju, ar kuru jūs varat rīkoties, pārbaudīt un novērot to īpašības. Veikalā ir pieejamas lētas minerālu kolekcijas.

Piesārņojums derīgo izrakteņu identifikācijas laboratorijās

Ja studentiem tiek doti minerāli identificēšanai, problēmas darbā var radīt divas situācijas.

1) Derīgo izrakteņu identifikācijas laboratorijās daži studenti ir gatavi saukt jebkuru minerālu, kas rada skābes reakciju, par "kalcītu" vai citu karbonātu. Tomēr kalcīts ir visuresošs minerāls, un tas bieži atrodas kā citu minerālu paraugu un iežu intīma sastāvdaļa. Tie var izraisīt nepatiesu skābes reakciju. Lai izvairītos no maldināšanas, studenti vienmēr jābrīdina apstiprināt parauga identitāti ar vairākām īpašībām. Ja paraugs fizizējas ar skābi, bet tā Mosa cietība ir septiņas un sabojājas ar konhoidālo lūzumu, tad tas noteikti nav kalcīts!

Atkarībā no studentu pieredzes, klasei var tikt parādīti paraugi, kas ir ļoti atbilstoši savām īpašībām, vai arī var izmantot paraugus, kuriem ir dažas problēmas. Daudz minerālu, kas atrodami laukā, nebūs absolūti patiesi pret īpašībām. Labāk ir iemācīties šo nodarbību laboratorijā un ar gudrību doties laukumā.

2) Tā kā kalcīts ir viens no Mosa cietības skalas indeksa minerāliem, to bieži izmanto minerālu paraugu cietības pārbaudei. Tas var novietot nelielu daudzumu kalcīta potenciāli uz visiem laboratorijā nezināmiem paraugiem! Neuzņemieties, ka vienas skābes reakcija ir pareiza. Pārbaudiet paraugu otrajā vietā, ja jums ir aizdomas, ka ir noticis piesārņojums.

Minerālu identifikācijas laboratorijā piesārņojuma dēļ barītu parasti sajauc ar kalcītu. Barīts dabiski varētu saturēt nelielu daudzumu kalcīta, vai iepriekšējā studenta cietības pārbaude varētu būt atstājusi nelielu daudzumu kalcīta uz barīta parauga. Studenti bieži tiek identificēti kā "kalcīti" tikai skābes testa dēļ. Ja minerālam piemīt neliela šķelšanās un tas nav ļoti grūti, daudzi studenti iegūs nepareizu identifikāciju.

Nelielas skābes lietošanas ierobežošana laboratorijās

Lielākā daļa studentu ir ieinteresēti skābes testā un vēlas to izmēģināt. Lai ierobežotu vieglprātīgas skābes lietošanu, studentiem jāuzdod testam izmantot vienu pilienu skābes un testēt paraugus tikai tad, ja ir aizdomas par karbonātu minerāliem. Ja tas netiks izdarīts, daži studenti skābi izmantos vieglprātīgi. Šāda rīcība tiek veicināta, ja klase ir aprīkota ar lielām skābes pudelēm, kuras ir piepildītas līdz augšai. Tomēr, ja skābes pudeles klases sākumā ir mazas un gandrīz tukšas, skolēni parasti skābes lieto pietiekamā daudzumā. Mazas, gandrīz tukšas pudeles ļauj mazāk skābes izlīt.

Skābes dozēšanas pudeles: Mazas skābes izsmidzināšanas pudeles labi darbojas skābes pārbaudē. Viņi pilina skābi pa pilienam pa vienam un neizšļakstās, ja tiek apgāzti. Ja jūs esat skolotājs, kurš uzrauga skābes testu klasē, dodiet skolēniem mazas, gandrīz tukšas pudeles. Tas samazinās vieglprātīgās skābes lietošanas daudzumu, kas citādi varētu rasties. Pudeles skaidri marķējiet un instruējiet studentus lietot skābi, pirms tās dara pieejamas.

Skābes pudeles izvēle

Svarīgs ir skābes izdalīšanai izvēlētais pudeles tips. Laboratorijas preču veikalos tiek pārdotas pudeles, kas paredzētas skābes izdalīšanai pa vienam pilienam vienā reizē. Šīm pudelēm vienmēr ir vāks (izņemot gadījumus, kad tās tiek tīrītas vai atkārtoti uzpildītas), un, apgāžoties, tās nerada noplūdi. Pudeles ar noņemamu vāku, kam ir izspiesta spuldzes dozators, laiku pa laikam apgāž, kad vāks ir izslēgts, ja tos izmanto normāli cilvēki.

Skābes dozēšanas pudelēm jābūt izgatavotām no stingras plastmasas ar nelielu atveri, kas ļauj skābi viegli dozēt pa pilienam vienā reizē. Mīkstas dozēšanas pudeles vai pudeles ar lielāku atveri var nejauši izspiest lielu daudzumu skābes.

Sālsskābes avoti

Sālsskābi, kas atšķaidīta līdz 10% šķīduma, lielākajā daļā kopienu nevar iegādāties. Labākā vieta komerciāli sagatavotu risinājumu iegādei ir no laboratoriju piegādes uzņēmuma. Ieteicamais veids, kā to iegādāties, ir iegādājies to lietošanai gatavā veidā. Nemēģiniet sagatavot pats savu risinājumu, ja nezināt, ko tieši darāt, un jums ir aprīkota laboratorija. Jūsu ķīmijas nodaļa varētu palīdzēt jums pasūtīt skābi. Daži dāsni ķīmiķi jums sagatavos 10% risinājumu.

Minerālu paraugi kā "palīgmateriāli"

Minerālu paraugi, kas tiek pareizi izmantoti zinātnes klasē vai laboratorijā, būs bieži jāmaina. Studenti tos izmeklēs, izmantojot cietības testus, svītru testus, skābes testus un citus eksperimentus. Visi šie testi sabojā paraugu un padara to mazāk piemērotu nākamajai studentu grupai. Lai skābes tests netraucētu visai kolekcijai, palūdziet studentus pēc pārbaudes ar skābi izskalot paraugus un ierobežojiet pārbaudi tikai tad, kad tas ir nepieciešams.