Презентация на тему "Иммерсионный метод исследования минералов"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Иммерсионный метод исследования минералов

  Выполнила студентка группы 03-304 Сайфуллина Майя

• 
  Слайд 2
  

  Иммерсионный метод рефрактометрии — метод определения показателя преломления изолированных твёрдых тел путём погружения их в жидкости с заранее известным показателем преломления. Особенно велико значение иммерсионного метода в области из­учения осадочных пород. Для рыхлых обломочных пород он является по существу единственным методом оптического исследования, для остальных осадочных пород — одним из главных. Своим развитием и широким распространением иммерсионный метод обязан в первую очередь своему применению в области изучения нефтеносных отло­жений.

• 
  Слайд 3

  Применение метода

• 
  Слайд 4

  Преимущества иммерсионного метода

  Крупным преимуществом иммерсионного метода является возможность использования для работы весьма малого количества вещества (несколько миллиграммов), возможность производить измерения на зернах микроскопических размеров, а также простота подготовки материала для исследования. Иммерсионный метод является одним из методов, обеспечивающих возможность разностороннего изучения твердого вещества.

• 
  Слайд 5

  Недостатки иммерсионного метода

  Основным недостатком иммерсионного метода является ограниченная возможность его применения для исследования веществ с высокими показателями преломления (более 1,78), при работе с которыми приходится использовать специальные высокопреломляющие жидкости или твердые среды. Указанные жидкости обычно ядовиты и малостойки, что значительно усложняет их использование, а твердые среды не удобны для работы и дают недостаточно точные результаты.

• 
  Слайд 6

  История возникновения метода

  Первым автором иммерсионного метода следует считать Машке, который описал и объ­яснил эффект косого освещения и явление светлой полоски, назы­ваемой ныне полоской Бекке. В 1892 г. Бекке вторично описал светлую полоску и эффект косого освещения. Он предложил пользоваться этими явлениями в петрографическом шлифе для сравнения по показателю преломления минералов между собой и с канадским бальзамом. В 1899 г. Шредер ван дер Кольк печатает краткое руководство по микроскопическому анализу для химиков, где излагает иммерсионный метод и рекомендует пользоваться им для определения вещества. В 1900 г. он же опубликовал таблицы для определения минералов по их показателям преломле­ния. Таблицы Шредер ван дер Колька положили начало применению и развитию иммер­сионного метода. Фридрих Иоганн Карл Бекке

• 
  Слайд 7
  

  В СССР начало широкого распространения иммерсионного метода связано с деятельностью О. М. Аншелеса по изучению осадочных пород, а также Д. С. Белянкина по исследованию продуктов камен­ного литья. О. М. Аншелесом и отчасти его учениками разработан ряд приемов, упрощающих и расширяющих возможности иммер­сионного метода. Эти приемы широко применялись в СССР. За границей некоторые из них были найдены значительно позднее, другие, по-видимому, еще не известны. Д. С. Белянкин

• 
  Слайд 8
  

  Схема образования полоски Бекке при фокусировке микроскопа а – ход лучей при наведении на фокус; б – при опускании столика (поднятии тубуса) микроскопа; в – при поднятии столика (опускании тубуса) микроскопа; Fоб. – задняя фокальная плоскость объектива; Fок – фокальная плоскость окуляра; 1, 3 – лучи, прошедшие без преломления; 2 – преломленные лучи.

• 
  Слайд 9
  

  При поднятии тубуса микроскопа полоска смещается в сторону более высокопреломляющей среды, а при опускании – в противоположную сторону. Таким образом, если показатель преломления минерала меньше показателя преломления иммерсионной жидкости, то при поднятии тубуса микроскопа полоска Бекке будет смещаться в сторону последней, и напротив, при более высоком показателе преломления минерала полоска будет смещаться в сторону минерала, образуя тонкую светлую каемку в минерале вдоль его границы. При равенстве показателей преломления двух сред полоска Бекке исчезает, так как в этом случае не происходит преломления света на границе двух сред.

• 
  Слайд 10

  Иммерсионные жидкости

  Для определения показателей преломления иммерсионным методом служат эталонные жидкости и твердые среды с различными показателями преломления. Стандартный набор иммерсионных жидкостей состоит из 98 жидкостей с показателями от 1,408 до 1,780. Значения показателей преломления жидкостей набора даны для света с длиной волны 589 нм при температуре 20оС.

• 
  Слайд 11
  

  Иммерсионные жидкости должны отвечать следующим требованиям: 1. Не вступать в химическую реакцию с исследуемым веществом и не растворять его; 2. Быть устойчивыми, т.е. не разлагаться на свету, в воздухе и т.д. и не менять показатель преломления при хранении; 3. Не изменять значительно показатель преломления при изменении температуры; 4. Легко смешиваться друг с другом во избежание образования остаточных оболочек вокруг зерен при смене жидкости; 5. Должны быть бесцветными или слабо окрашенными; 6. По возможности быть безвредными; 7. Не должны быть летучими; 8. В составе смесей должны обладать близкими скоростями испарения.

• 
  Слайд 12
  

  Иммерсионные жидкости стандартного набора приготавливаются из нескольких исходных путем смешивания их в различных пропорциях. В качестве исходных жидкостей для составления смесей используются изоамиловый спирт, легкие погоны нефти и фракция керосина с температурой кипения 220–240о, б–хлорнафталин, йодистый метилен, насыщенный раствор серы в йодистом метилене. Для определения показателя преломления со значениями выше 1,743 до 2,15 используется выпускаемый в настоящее время набор высокопреломляющих иммерсионных (ВИЖ) сред, включающий 46 жидкостей. Потребность в низкопреломляющих жидкостях в минералогической практике более ограничена. Эти жидкости применяются для определения показателей преломления фторидов, некоторых сульфатов, фторсодержащих стекол и некоторых других веществ. Для работы в интервале значений 1,330– 1,450 применяются смеси легких фракций нефти, а также смеси глицерина и спирта с водой.

• 
  Слайд 13

  Рефрактометры

  Определение показателей преломления производится на специальных приборах – рефрактометрах. Принцип работы рефрактометров основан на определении величины предельного угла полного внутреннего отражения, происходящего на границе двух сред.

• 
  Слайд 14

  Рефрактометр с полусферой

• 
  Слайд 15

  Рефрактометр с составной призмой

• 
  Слайд 16

  Рефрактометр с неподвижной призмой

• 
  Слайд 17

  Рефрактометр Джелли

• 
  Слайд 18

  Приготовление иммерсионного препарата

  Для изготовления иммерсионного препарата отобранную пробу тщательно растирают в агатовой ступке. В центр предметного стекла наносят небольшое количество пробы. Пробу сверху накрывают покровным стеклом. Препарат смачивают каплей иммерсионной жидкости при помощи пипетки или специальной пробки флакончика с вытянутым отростком. Осторожно передвигая покровное стекло, равномерно распределяют порошок в жидкости. При введении избыточного количества жидкости ее удаляют фильтровальной бумагой. Приготовленный препарат нужно поместить на столик микроскопа и при малых увеличениях оценить его качество (равномерное распределение зерен по всей площади препарата, отсутствие воздушных пузырей, при наклонном положении препарата зерна не «плывут»). Для удаления пузырей нужно несколько раз осторожно надавить на препарат. Чтобы зерна не перемещались, излишнюю жидкость удаляют фильтровальной полоской.

• 
  Слайд 19
  

  В некоторых случаях необходимо применение препаратов с закрепленными зернами. Для этого на предметное стекло помещают каплю воды, в которую вводят тонкий порошок исследуемого материала. Осторожно нагревая препарат, высушивают его, затем накрывают покровным стеклом и смачивают каплей иммерсионной жидкости. В этом случае зерно оказывается закрепленным в препарате. После работы с одной иммерсионной жидкостью ее отсасывают фильтровальной бумагой, промывают препарат каплей спирта или эфира и вводят новую жидкость. Таким способом, можно вести измерения, имея в распоряжении всего лишь несколько микрозернышек исследуемого материала.

• 
  Слайд 20

  Определение показателей преломления минералов

  Исследование ведут следующим образом: Определив при помощи полоски Бекке, какая из двух сред имеет больший показатель преломления, производят смену жидкости в препарате в направлении сближения показателей преломления минерала и жидкости. При исчезновении полоски Бекке показатель преломления кристалла принимают равным показателю преломления той жидкости, в которой наблюдают указанный эффект. Если не удается добиться полного исчезновения полоски Бекке, искомый показатель преломления находят как среднее арифметическое значение из значений показателей преломления двух соседних жидкостей набора.

• 
  Слайд 21
  

  Иммерсионная контактная фотография. Здесь хорошо видны камни с большими различиями в показателях преломления, погруженные в монобромнафталин. 1 — синтетический рутил; 2 — бесцветный циркон; 3 — бесцветный сапфир; 4 — золотистый хризоберилл; 5 — розовая шпинель; 6 — коричневый сингалит; 7 — зеленый сподумен; 8 — фенакит; 9 — гамбергит; 10 — турмалин; 11 — цитрин.

• 
  Слайд 22
  

  Бусы из камня, считающегося турмалином различной окраски. На фотографии отчетливо видно, что среди них присутствуют пять аквамариновых бусин, показатель преломления которых близок к показателю преломления жидкости (обладают низким контрастом). Бусины погружены в бромбензол (показатель преломления 1,56).

• 
  Слайд 23
  

  а — рубин в иодистом метилене. Фокус располагается в пределах камня; b — тот же рубин, но фокус располагается в жидкости над камнем; с — рубин (слева) и шпинель в иодистом метилене. Фокус располагается в пределах камня; d — те же камни, но фокус располагается в жидкости над камнем

• 
  Слайд 24

  Выводы

  Иммерсионный метод завоевал в геологических исследованиях широкую популярность как один из наиболее доступных, простых, быстрых и достаточно точных способов измерения показателей преломления минералов. Этот метод используется не только в геологии, но и в таких науках как химия, биология, медицина, ювелирное дело и другое. В самой геологии метод широко применяется для определения минералов и их состава.

• 
  Слайд 25
  

  Спасибо за внимание!