najsilniejszej linii refleksów na rcntgenogramie proszkowym, tym bardziej wzrasta możliwość nakrywania się tej linii z liniami refleksów innych substancji mieszaniny, a w związku z tym maleje wartość diagnostyczna danej linii refleksów.
W celu zwiększenia dokładności identyfikacji mieszanin i jej ułatwienia wskazane jest rozdzielenie badanej substancji na poszczególne frakcje, które należy osobno badać rentgenograficznie. W ten sposób otrzymujemy rentgenogramy mniej skomplikowane, łatwiejsze do identyfikacji i analizy. Wraz ze zmniejszeniem liczby składników w mieszaninie wzrasta prawdopodobieństwo ich wykrycia i zidentyfikowania. Bardzo często w celu zwiększenia dokładności oznaczeń składu mineralnego stosuje się dodatkowo badania próbek specjalnie preparowanych. Na przykład, minerały grupy montmorillonitu nasycone przed badaniem glikolem etylenu lub gliceryną wykazują zmianę odległości dm, czego nie obserwujemy w minerałach z innych grup (kaolinitu i łyszczyków).
Tab. 50. Odległości sieciowe dla niektórych minerałów
(wg E. Przybory, 1957)
nut |
Montmorillonit |
KaoUnit |
Kwarc |
Kale |
yt | ||||
d (A)* |
/ |
d(k) |
/ |
d (A) |
I |
d(A) |
/ |
d(k) |
/ |
9,95 |
8 |
20—»9,5 |
10 |
7,15 |
10 |
4,24 |
4 |
3,84 |
6 |
4,9 |
5 |
6,4 |
2 |
4,45 |
4 |
3,35 |
5 |
3,03 |
10 |
4,45 |
10 |
5,05 |
1 |
4,35 |
6 |
2,45 |
3 |
2,49 |
4 |
4,28 |
2 |
4,42 |
8 |
4,17 |
6 |
2,285 |
3 |
2,28 |
6 |
4,10 |
2 |
3,23—»3,08 |
5 |
4,12 |
3 |
2,236 |
2 |
2,10 |
6 |
3,87 |
5 |
2,83 |
1 |
3,84 |
4 |
2,129 |
3 |
1,920 |
8 |
3,64 |
4 |
2,55 |
8 |
3,73 |
2 |
1,981 |
3 |
1,870 |
7 |
3.55 |
10 |
2,47 |
3 |
3,57 |
10 |
1,811 |
4 |
1,618 |
4 |
3,09 |
4 |
2,25 |
2 |
3,36 |
4 |
1,667 |
3 |
1,602 |
5 |
2,85 |
5 |
2,13 |
2 |
3,14 |
2 |
1,539 |
4 |
1,520 |
5 |
2,56 |
10 |
1,88 |
1 |
3,09 |
2 |
1,447 |
2 |
1,470 |
4 |
2,49 |
4 |
1,82 |
1 |
2,75 |
2 |
1,412 |
1 |
1,437 |
4 |
2,35 |
5 |
1,69 |
5 |
2,55 |
8 |
1,376 |
4 |
1,420 |
4 |
2.235 |
4 |
1,655 |
5 |
2,52 |
4 |
1,284 |
2 |
1,355 |
1 |
2.14 |
5 |
1,49 |
8 |
2,49 |
9 |
1,253 |
3 |
1,333 |
4 |
— |
— |
— |
— |
2,37 |
7 |
1,225 |
1 |
1,295 |
1 |
— |
- |
— |
— |
2,33 |
10 |
1,196 |
3 |
1,235 |
2 |
• Zgodnie 2 układem SI liczby !e należy poeliczać na ora (I nm = 10 A)
W tabeli 50 podano wielkości d i ich natężenia I dla przedstawicieli głównych typów minerałów ilastych oraz kwarcu i kalcytu (wg E. Przybory, 1957).
Jednakże różne typy tego samego minerału mogą wykazywać odchylenia wartości d. Poniżej podano wartości (w nm) trzech pierwszych wielkości d dla najintensywniejszych refleksów illitu, montmorillonitu i kaolinitu (wg W. I. Michieje-wa, 1957 — a, b oraz K. Kuleszy-Wiewióry, 1990 — c, d):
Illit: |
a) |
0,998; |
0,447; |
0,256 |
b) |
1,000; |
0,477; |
0,332 | |
c) |
1,015 | |||
Montmorillonit: |
a) |
1,15; |
0,449; |
0,150 |
b) |
1,53; |
0,450; |
0,307 | |
c) |
1,25; |
0,630; |
0,200 | |
d) |
1,78 - |
— nasycony gliceryną | ||
Kaolinit: |
a) |
0,714; |
0,357; |
0,149 |
b) |
0,713; |
0,356; |
0,149 | |
c) |
0,715; |
0,357; |
0,238 |
Rentgenostrukturalne metody pozwalają nie tylko na określenie substancji i jej przeciętnego składu chemicznego, lecz również na oznaczenie orientacji poszczególnych ziam krystalicznych w badanej substancji.
Metoda rentgenostrukturalna pozwala stosunkowo najdokładniej (spośród wymienionych metod) określić rodzaj minerału występującego w próbce. Można również wykrywać w mieszaninach kilka krystalicznych składników, a nawet oznaczyć ilościowo ich procentowy stosunek. Czułość tej metody nie jest jednak zbyt duża i niekiedy nie można wykryć z mieszaninie substancji, których zawartość dochodzi nawet do kilkunastu procent, zwłaszcza gdy substancje te krystalizują w układach krystalograficznych o niższej symetrii.
Zaletą tej metody jest fakt, że wynik badania zostaje utrwalony na papierze i może być w każdej chwili sprawdzony lub przekazany komu innemu do oceny. Dokładność metody zależy przede wszystkim od dokładności wykonania badania. W tych samych warunkach doświadczalnych możliwość wykrycia substancji w mieszaninie zależy jeszcze od następujących czynników:
1) zdolności rozpraszania promieniowania rentgenowskiego przez każdą z oznaczonych substancji,
2) natężenia promieniowania rentgenowskiego rozproszonego przez daną substancję, które jest tym mniejsze, im większa jest jego adsorpcja przez substancję,
3) symetrii sieci przestrzennej kryształów danej substancji i doskonałości struktury kryształów lub krystalitów,
4) wielkości ziam krystalitów,
5) tekstury, czyli ułożenia krystalitów w preparacie badanego proszku.
Szerzej problemy identyfikacji minerałów ilastych w gruntach spoistych i badań rentgenostrukturalnych przedstawia K. Kulesza-Wiewióra (1990).
243