طیفسنجی کانیها و آنالیز شیمیایی
روشهای طیفسنجی و شیمیایی تودهای، ترکیب، حالتهای اکسیداسیون و محیطهای پیوندی کانیها را فراتر از آنچه پراش و میکروسکوپی به تنهایی میتوانند نشان دهند، آشکار میسازند.
Definition
استفاده از تکنیکهای طیفسنجی و شیمیایی تودهای برای تعیین ترکیب، حالتهای اکسیداسیون و محیطهای پیوند اتمی کانیها.
Scope
این موضوع شامل روشهای طیفسنجی اعمال شده بر کانیها، طیفسنجی ارتعاشی فروسرخ و رامان، طیفسنجی موسباور برای اکسیداسیون آهن و اشغال جایگاه، جذب نوری و فلورسانس پرتو ایکس، در کنار آنالیز شیمیایی تودهای و عناصر کمیاب با تکنیکهایی مانند ICP و طیفسنجی جرمی میشود. این مبحث، امضاهای طیفی را به محیط بلور-شیمیایی مرتبط میکند.
Core questions
- طیفهای فروسرخ و رامان چه اطلاعاتی درباره ساختار و پیوند کانیها آشکار میکنند؟
- طیفسنجی موسباور چگونه حالت اکسیداسیون و جایگاه آهن را تعیین میکند؟
- ترکیبات تودهای و عناصر کمیاب کانیها چگونه اندازهگیری میشوند؟
- روشهای طیفسنجی چگونه پراش و ریزتحلیل را تکمیل میکنند؟
Key theories
- طیفسنجی ارتعاشی کانیها
- طیفهای فروسرخ و رامان فرکانسهای ارتعاشات اتمی در ساختارهای کانی را ثبت میکنند، که پیوندها و گروههای عاملی مانند آب، هیدروکسیل و کربنات را شناسایی کرده و فازهای ساختاری مشابه را از هم متمایز میسازند.
- تعیین محیط آهن با موسباور
- جذب رزونانسی بدون پسزنی پرتوهای گاما توسط هستههای آهن به حالت اکسیداسیون و هماهنگی حساس است، بنابراین طیفسنجی موسباور آهن فرو و فریک و جایگاههای ساختاری آنها را در کانیها تفکیک میکند.
Clinical relevance
آنالیز طیفسنجی و شیمیایی از مطالعات حالت اکسیداسیون و عناصر کمیاب که برای ژئوشیمی ضروری هستند، شناسایی از راه دور کانیها با طیفسنجی بازتابی در علوم سیارهای، و شناسایی محیطهای پیوندی که رفتار کانیها را کنترل میکنند، پشتیبانی میکند.
History
کاربرد روشهای طیفسنجی در کانیها در اواخر قرن بیستم به شدت گسترش یافت، که در جلد «مروری بر کانیشناسی» انجمن کانیشناسی آمریکا به ویراستاری هاثورن بررسی شده است، زیرا تکنیکهای فروسرخ، رامان، موسباور و روشهای مرتبط برای بررسی شیمی بلور به استاندارد تبدیل شدند.
Key figures
- Frank C. Hawthorne
- Rudolf Mossbauer
- Andrew Putnis
Related topics
Seminal works
- hawthorne1988
- klein2007
- putnis1992
Frequently asked questions
- طیفسنجی رامان چه اطلاعاتی درباره یک کانی میتواند به ما بدهد؟
- این روش یک اثر انگشت ارتعاشی ارائه میدهد که میتواند کانی را شناسایی کرده و جزئیات ساختاری مانند پلیمورفیسم، پیوند، و وجود گروههای آب یا کربنات را آشکار سازد، اغلب به صورت غیرمخرب و حتی از طریق شیشه.
- چرا حالت اکسیداسیون آهن در کانیها اندازهگیری میشود؟
- نسبت آهن فرو به فریک، شرایط اکسیژن را در طول تشکیل ثبت میکند و اطلاعاتی درباره محیط ردوکس ماگماها، دگرگونی و هوازدگی ارائه میدهد.