Люминесцентный анализ - Шлезингер М.А.
Скачать (прямая ссылка):
Для количественного определения метод был видоизменен так, чтобы образующийся люминесцирующий вольфрамат CaW04 отлагался пленкой только на зернах вольфрамосодержащих минералов и, таким образом, сохранялась возможность их подсчитывать [28].
За последнее время несколько видоизмененным методом решена аналогичная задача в отношении еще двух минералов - берилла и поллу-цита [29].
Берилл представляет собой алюмосиликат бериллия состава ЗВеО-Al203-6Si02. Он не люминесцирует или люминесцирует настолько слабо, что его нельзя обнаружить по этому признаку; силикат бериллия с поверхности переводят в сульфат, последний активируют и получают таким образом ярко люминесцирующий фосфор. Наилучшим активатором из числа пяти испробованных оказалась медь в виде сульфата.
Авторы считают, что реакция протекает согласно следующему уравнению:
ВеО -)- H2S04 = BeS04 + Н20.
Вероятно, одновременно и из окиси алюминия получается его сульфат. Для обработки минерала можно пользоваться в качестве реактива вместо серной кислоты 20%-ным раствором сульфата или бисульфата натрия. Согласно данным авторов, образующийся светосостав (BeS04-Cu) люминесцирует в катодной трубке ярким зеленым светом, резко выделяющим его на фоне сопутствующих пород. Для количественных определений авторы применяют ту же методику подсчета люминесцирующих зерен, какая описана выше для количественного определения вольфрамита; таким же способом они находят содержание берилла в пробе.
3]
МИНЕРАЛЫ
289
Комовский и Ложникова примейили ту же самую методику получения искусственного фосфора на поверхности минерала и к поллуциту - минералу с химическим составом (Cs, Na)20, Al203-5Si02-H20. Реактивы для обработки и активатор здесь те же, что и в предыдущем случае.
Не входя за недостатком фактических данных в обсуждение степени достоверности и ценности описываемого метода, отметим новизну примененного приема: минерал переводят в люминесцирующий фосфор путем его активирования. До сих пор достигали такого превращения другим способом: сам минерал или продукты его расщепления применялись как активатор для.соответственно подбираемого основного вещества.- растворителя. Этот последний метод весьма удобен, но только в тех случаях, когда в состав минерала входит элемент, обладающий типичной люминесценцией. Таковы редкоземельные элементы и уран, спектры свечения которых имеют дискретную структуру. Открытие в минералах урана и редкоземельных элементов методами люминесцентного анализа [30] представляется поэтому особенно соблазнительным. Работы эги подробно рассмотрены в первом разделе гл. XII.
Из минералов люминесценцией обладает и алмаз [31]. Люминесцентный метод оказался весьма эффективным при отборе алмазов от сопутствующих пород и при сортировке технических алмазов, имеющих широкое применение благодаря своим высоким абразивным качествам.
Люминесценция алмазов под действием ультрафиолетовых и рентгеновских лучей известна давно. Систематические ее исследования, в связи с другими свойствами алмазов, проводились Раманом с сотрудниками на образцах индийских месторождений [32]. Было установлено, что, несмотря на сильное различие в интенсивности и цвете люминесценции отдельных алмазов, в спектре излучения всех образцов обнаруживаются сходные свойства, а именно: имеется синяя линия с длиной волны 4152 А и ряд полос, примыкающих к ней с длинноволновой стороны и находящихся на равных расстояниях друг от друга. В отдельных образцах имеется еще зеленая линия с длиной волны 5033 А и также ряд прилегающих к ней с длинноволновой стороны равноотстоящих полос. Цвет люминесценции алмазов определяется соотношением интенсивностей этих двух систем (синей и зеленой), а также окраской образцов, зависящей, вероятно, от примесей; окраска вызывает частичное поглощение света люминесценции, что приводит к изменению наблюдаемого цвета свечения алмаза.
Характерность спектра люминесценции алмазов подтверждена на образцах других месторождений [33, 34]. По вопросу о природе характерной люминесценции алмазов существуют две точки зрения: одни считают, что люминесценция присуща самому алмазу [32-35], другие - что люминесценция вызывается примесями [36].
В алмазах наблюдается и послесвечение - синее, длящееся доли секунды, и более длительное - желтое.
В некоторых образцах алмазов наблюдается свечение с нехарактерным спектром и чрезвычайно большой длительностью, аналогичное свечению кристаллофосфоров [33, 37].
Люминесценция алмазов используется в алмазодобывающей промышленности для отбора их от сопутствующих минералов, входящих в алмазосодержащий концентрат. При этом рентгеновское возбуждение представляется более рациональным, чем возбуждение ультрафиолетовыми лучами, так как основные сопутствующие породы под действием рентгеновских лучей совсем не люминесцируют, а под действием ультрафиолетовых многие люминесцируют, и интенсивность свечения некоторых из них
19 Люминесцентный анализ
290 ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ НЕДР ЗЕМЛИ [ГЛ. XV
оказывается сравнимой с люминесценцией ярко светящихся алмазов (кварц, песчаник, известняк). Кроме того, при возбуждении свечения алмазов рентгеновскими лучами совершенно отсутствует рассеянный свет источника возбуждения и люминесценция окружающих предметов. Это дает возможность создать хорошую адаптацию глаза на темноту, необходимую для уверенного отбора слабо люминесцирующих образцов. Для возбуждения алмазов применяется рентгеновская трубка А-25, удобная в конструктивном отношении и выдерживающая длительную нагрузку. -
