Mudmaster: A Program for Calculating Crystalline Size Distributions and Strain from the Shapes of X-Ray Diffraction Peaks: Usgs O

Conținutul cărții:

Dimensiunea particulelor poate influența puternic proprietățile fizice și chimice ale unei substanțe (de exemplu, reologia, suprafața, capacitatea de schimb cationic, solubilitatea etc.). ), iar măsurarea sa în roci poate furniza informații geologice despre medii străvechi (proveniența sedimentelor, gradul de metamorfism, gradul de alterare, direcțiile curentului, distanța față de țărm etc.). ). Prin urmare, mineralogii, geologii, chimiștii, pedologii și alte persoane care lucrează cu materiale argiloase ar dori să dispună de o metodă convenabilă pentru măsurarea distribuției dimensionale a particulelor.

Cristalele de dimensiuni nanometrice sunt, în general, prea fine pentru a fi măsurate prin microscopie optică. Metodele de împrăștiere cu laser oferă doar dimensiuni medii ale particulelor; prin urmare, dimensiunea particulelor nu poate fi măsurată într-o anumită direcție cristalografică. De asemenea, particulele măsurate prin tehnici laser pot fi compuse din mai multe minerale diferite și pot fi aglomerări de cristale individuale.

Măsurarea prin microscopie electronică și de forță atomică este anevoioasă, costisitoare și consumatoare de timp. Este dificil să se măsoare mai mult de câteva sute de particule per eșantion prin aceste metode. Acest număr mare de măsurători, care necesită adesea mai multe zile de efort intensiv, poate da o dimensiune medie exactă pentru un eșantion, dar poate fi prea mic pentru a determina o distribuție exactă a dimensiunilor.

Măsurarea distribuției dimensiunilor prin difracție de raze X (XRD) rezolvă aceste neajunsuri. Scanarea cu raze X a unei probe are loc automat, ducând de la câteva minute la câteva ore. Vârfurile XRD rezultate reprezintă media efectelor de difracție a miliarde de cristale individuale de dimensiuni nanometrice.

Dimensiunea măsurată prin XRD poate fi legată de dimensiunea cristalelor individuale ale mineralului din probă, mai degrabă decât de dimensiunea particulelor formate din aglomerarea acestor cristale. Prin urmare, se poate determina dimensiunea unui anumit mineral într-un amestec de minerale, precum și dimensiunile într-o anumită direcție cristalografică a mineralului respectiv.