hrvatski

Korištenje nove metode mjerenja naboja sloja bubrećih minerala glina u razlikovanju pojedinih vrsta minerala glina u uzorku

Minerali glina su sekundarni minerali iz skupine filosilikata koji nastaju trošenjem i transformacijom primarnih minerala u stijenama. U profilima trošenja nalazimo po nekoliko vrsta minerala glina koje je često problematično raspoznati ili razdvojiti ustaljenim tretmanima. To posebno vrijedi za bubreće minerale glina, smektite i vermikulite, koji se razlikuju po vrijednosti naboja sloja koja je dogovorno postavljena na 0.6 po formulskoj jedinici [1]. Kako i samo mjerenje naboja sloja bubrećih minerala glina može biti problem, nova predložena metoda [2] dala je ideju da mjerenjem naboja cjelokupnog uzorka (odnosno svih bubrećih minerala u uzorku) u obliku zasićenom magnezijevim kationima i nakon zasićivanja kalijevim kationima dobijemo raspodjelu smektita i vermikulita u uzorku. Hipoteza je da će se nakon zasićivanja s kalijem, minerali glina višeg naboja (vermikuliti) nepovratno „neutralizirati“ te će tako mjereni naboj sloja odgovarati isključivo mineralima s nižim nabojem (smektiti). Iz ukupno 10 uzoraka uzetih iz 3 profila trošenja na Medvednici je, nakon uklanjanja karbonata, organske tvari i Fe/Mn oksida, centrifugiranjem izdvojena frakcija <0.2 μm. Dio te frakcije je zasićen magnezijevim kationima tretmanom s otopinom magnezijevog klorida (1M), a drugi dio na isti način kalijevim kationima pa zatim resaturiran natrijevim kationima tretmanom s otopinom natrijevog klorida (1M). Naboj sloja određen je korištenjem FTIR ATR instrumenta tako da je uzorak dispergiran u 3 ml D2O i sniman u posebnoj komori s kontroliranom količinom vlage (D2O). Snimljeno je 5 skenova u rasponu od 60 do 80 % vlage, a naboj određen prema položaju vrpce ν(D-O) unutar 2685-2700 cm-1 raspona [3]. Rezultati su pokazali da dolazi do očekivanog, iako u nekim uzorcima malog, smanjenja mjerenog naboja nakon tretmana kalijem. Smanjenje naboja je konzistentno kod svih uzoraka, a rezultati mjerenja naboja provjereni su snimanjem uzoraka metodom rendgenske difrakcije. Osnovna hipoteza je dokazana, no uočava se problem rada na prirodnim uzorcima koji sadrže smektite relativno visokog naboja i vermikulite nižeg naboja od očekivanog. 1. Guggenheim S, Adams JM, Bain DC, et al. Summary of recommendations of nomenclature committees relevant to clay mineralogy: report of the Association Internationale pour l’Etude des Argiles (AIPEA) Nomenclature Committee for 2006. Clay Miner. 2006 ; 41(4):863-877. 2. Kuligiewicz A, Derkowski A, Emmerich K, et al. Measuring the layer charge of dioctahedral smectite by O-D vibrational spectroscopy. Clays Clay Miner. 2015 ; 63(6): 443-456. 3. Kuligiewicz A, Derkowski A, Szczerba M, Gionis V, Chryssikos GD. Revisiting the infrared spectrum of the water-smectite interface. Clays Clay Miner. 2015 ; 63(1): 15-29.

bubreći minerali glina, naboj sloja

nije evidentirano