Ćwiczenie 1

Wyprowadzanie wzoru krystalochemicznego piroksenu jednoskośnego na podstawie wyników analizy chemicznej. Przedstawienie punktu projekcyjnego na diagramie Q - J oraz dobranie odpowiedniego trójkąta klasyfikacji. Określenie dokładnej nazwy minerału.

Składnik	% wagowy	Masa molowa	Udział molowy	Stosunek atomowy kationów	Stosunek atomowy anionów	Wzór
SiO2	44,71	60,09	0,744	0,744	1,488	1,641
TiO2	3,92	79,88	0,049	0,049	0,098	0,108
Al2O3	9,85	101,96	0,097	0,194	0,291	0,428
Fe2O3	2,46	159,7	0,015	0,03	0,045	0,066
FeO	4,23	71,85	0,059	0,059	0,059	0,130
MnO	0,1	70,94	0,001	0,001	0,001	0,002
CaO	15,87	56,08	0,283	0,283	0,283	0,624
MgO	17,98	40,31	0,446	0,446	0,446	0,984
Na2O	0,57	61,98	0,009	0,018	0,009	0,040
				suma	2,72

Obliczenia do projekcji Q - J:

Q = Ca + Mg + Fe²⁺ = 0,283 + 0,446 + 0,059 = 0,788

J = 2Na = 2* 0,018 = 0,036

Q + J = 0,788 + 0,036 = 0,824

Z projekcji wynika, że badany piroksen należy do grupy piroksenów Ca - Mg - Fe.

1. udział enstatytu (En): x = Mg/(Mg+Fe+Ca)*100%

x = 56,6 %

b) udział ferrosilitu (Fs): x = Fe/(Mg+Fe+Ca)*100%

x = 7,5 %

c) udział wolastaonitu (Wo) : x = Ca/(Mg+Fe+Ca)

x = 35,9 %

Badany minerał to klinopiroksen magnezowy (endiopsyd lub augit).

Wzór ogólny:

AB[T₂O₆]

Wzory ich przedstawicieli oblicza się na podstawie wyników ilościowej analizy chemicznej w następujący sposób:

1. T = 2,00

Oblicza się wykorzystując cała ilość Si⁴⁺ = 1,641. W przypadku niedostatku dołącza się Al³⁺ = 0,359.

2. B = 1,00

To ilość Al³⁺ pozostała po ustaleniu wartości T = 0,069 , a następnie dołącza się ilości Fe³⁺ = 0,066 Ti³⁺ = 0,108 ; Mg²⁺ = 0,757.

3. A = 1,00

Ilość ustala się uwzględniając pozostała ilość Mg²⁺ , czyli 0,227; A = 0,773, a następnie dołącza się ilości Fe²⁺ = 0,130, Mn²⁺ = 0,002; Ca²⁺ = 0,624; Na²⁺ = 0,040.

Wzór:

(Mg²⁺_0,227; Fe²⁺_0,13; Mn²⁺_0,002; Ca ²⁺_0,624; Na²⁺_0,04)( Al³⁺_0,069; Fe³⁺_0,066; Ti³⁺_0,108; Mg²⁺_0,757)

[ Si_1,641; Al_0,359] O₆

Ćwiczenie 2

Obliczanie ilości czystego arsenu w 1 tonie rudy zawierającej 4,55 % wag AsS.

4,55 % wag => to znaczy, że w 100 g próbki mamy 4,55 g AsS

Czyli w 1 tonie mamy:

4,55 g AsS - 100 g

x g AsS - 1000000 g

x = 45500 g AsS

Masy molowe:

As - 74,9 g/mol

S - 32 g/mol

AsS - 106,9 g/mol

106,9 g/mol AsS - 74,9 g/mol As

45500 g AsS - x g As

x = 31879,79 g

Odp. W tonie rudy zawierającej 4,55 % wag AsS znajduje się 31,8798 kg As.

Ćwiczenie 3

Graficzna interpretacja wyników trzykrotnie powtórzonego eksperymentu.

czas [h]	Stężenie Pb [mg/m3]			Stężenie średnie	Odchylenie standardowe	2* odchylenie	Błąd [%]
		1	2					3
0	0	0	0	0	0	0	0
1	0,27	0,25	0,23	0,250	0,020	0,040	16
2	2,67	2,66	1,42	2,250	0,719	1,438	64
5	2,43	2,27	2,06	2,253	0,186	0,371	16
10	3,63	3,39	3,05	3,357	0,291	0,583	17
20	6,15	5,74	5,98	5,957	0,206	0,412	7
50	10,57	11,57	9,09	10,410	1,248	2,495	24
60	17,55	13,14	11,89	14,193	2,973	5,947	42
70	24,27	22,71	21,79	22,923	1,254	2,507	11
80	25,47	23,84	21,68	23,663	1,901	3,802	16
100	27,86	26,08	23,56	25,833	2,161	4,321	17

Błędy w określaniu zmian stężenia w czasie są nieznaczne aż do 50 godziny eksperymentu. Największy błąd występuje w 60 godzinie. Może on skutkować wystąpieniem pomyłki w zakresie nawet od 7 do 20 mg/m3. W kolejnych godzinach eksperymentu błędy są nieco mniejsze. W 100 godzinie eksperymentu błąd ponownie wzrasta od 20 do 30 mg/m3.

Ćwiczenie 4

Obliczanie zawartości tlenków w % wagowych dla trzech skał osadowych.

Skała nr 1

Pierwiastek	% wagowy pierwiastka	Masa molowa pierwiastka	Tlenek	Masa molowa tlenku	% wagowy tlenku
Si	42,8	28,08	SiO2	60,08	91,57
Ti	0,03	47,8	TiO2	79,8	0,05
Al.	0,36	26,98	AL2O3	101,96	1,36
Fe3+	0,42	55,8	Fe2O3	159,6	1,20
Fe2+	n.a.	55,8	FeO	71,8	n.a
Mg	0,04	24,3	MgO	40,3	0,07
Mn	n.a.	54,93	MnO	70,93	n.a.
Ca	0,08	40,08	CaO	56,08	0,11
Na	0,42	22,98	Na2O	61,96	1,13
K	2,15	39,09	K2O	94,18	5,18
P	0,01	30,97	P2O5	141,94	0,05
CO2	0,18			44,01	0,18
H2O+	n.a.				n.a.
H2O-	0,97				0,97
LOI	0,39				0,39
				suma	102,26

Σ (SiO₂, Al₂O₃, CaO) = 93,04

1) SiO₂

93,04 - 100 %

91, 57 - x %

x = 98,42

2) Al₂O₃

93,04 - 100 %

1,36 - x %

x = 1,46

3) CaO

93,04 - 100 %

0,11 - x %

x = 0,12

Skała: Piaskowiec o spoiwie krzemionkowym.

Skała nr 2

Pierwiastek	% wagowy pierwiastka	Masa molowa pierwiastka	Tlenek	Masa molowa tlenku	% wagowy tlenku
Si	23,83	28,08	SiO2	60,08	50,99
Ti	0,63	47,8	TiO2	79,8	1,05
Al.	9,82	26,98	AL2O3	101,96	37,11
Fe3+	2,62	55,8	Fe2O3	159,6	7,49
Fe2+	3,63	55,8	FeO	71,8	4,67
Mg	0,22	24,3	MgO	40,3	0,36
Mn	0,23	54,93	MnO	70,93	0,30
Ca	2,51	40,08	CaO	56,08	3,51
Na	1,68	22,98	Na2O	61,96	4,53
K	1,95	39,09	K2O	94,18	4,70
P	0,01	30,97	P2O5	141,94	0,05
CO2	0,22			44,01	0,22
H2O+	8,05				8,05
H2O-	1,52				1,52
LOI	2,59				2,59
				suma	127,14

Σ (SiO₂, Al₂O₃, CaO) = 91,61

1) SiO₂

91,61 - 100 %

50,99 - x %

x = 55,66

2) Al₂O₃

91,61 - 100 %

37,11 - x %

x = 40,51

3) CaO

91,61 - 100 %

3,51 - x %

x = 3,83

Skała: piaskowiec zailony.

Skała nr 3

Pierwiastek	% wagowy pierwiastka	Masa molowa pierwiastka	Tlenek	Masa molowa tlenku	% wagowy tlenku
Si	2,08	28,08	SiO2	60,08	4,45
Ti	0,28	47,8	TiO2	79,8	0,47
Al.	1,44	26,98	AL2O3	101,96	5,44
Fe3+	1,9	55,8	Fe2O3	159,6	5,43
Fe2+	3,08	55,8	FeO	71,8	3,96
Mg	2,32	24,3	MgO	40,3	3,85
Mn	0,18	54,93	MnO	70,93	0,23
Ca	32,51	40,08	CaO	56,08	45,49
Na	0,08	22,98	Na2O	61,96	0,22
K	0,21	39,09	K2O	94,18	0,51
P	n.a.	30,97	P2O5	141,94	n.a.
CO2	9,13			44,01	9,13
H2O+	1,56				1,56
H2O-	0,72				0,72
LOI	n.a.				n.a.
				suma	81,46

Σ (SiO₂, Al₂O₃, CaO) = 55,38

1) SiO₂

55,38 - 100 %

4,45 - x %

x = 8,04

2) Al₂O₃

55,38 - 100 %

5,44 - x %

x = 9,82

3) CaO

55,38 - 100 %

45,49 - x %

x = 82,14

Skała: skała węglanowa.

---