Содержание миналов в гранате. Помогите бесплатно и без смс!

[KsunReh]

Предположим, что есть желание узнать какой составляющей в гранате больше. Лучше даже не качественно, а в процентном соотношении. Есть результаты проведенного анализа. Яндекс посоветовал книжку Руководство и таблицы для расчета формул минералов А.Г.Булах 67 года. Книжка была бегло просмотрена, пришлось вспоминать что такое таблица Менделеева и где там атомная масса написана - никогда химию не любил.

Самый простой метод из книги - обычный расчет формулы по кислороду, а затем расчет миналов по коэфф. атомов в формуле или по количествам окислов. Так как в доступных результатах никаких окислов мне не наблюдается, то первую часть метода было решено заменить на "пример расчета формул некислородных соединений" из этой же книжки, который в целом идентичен обычному расчету по кислороду. В качестве аниона был выбран O^2- Далее была попытка посчитать содержание миналов. Результат и исходные данные на картинке внизу. Сразу же возникла куча вопросов к профессионалам.

Во-первых, не совсем понятно почему формула получилась далековата от оригинала - в книжке явно с коэффициентами все покрасивше: либо в 0, максимум в 0,01? Есть предположение, что алюминий может быть еще и с кремнием и на позиции R3, марганец на R₂, а железо на R₃ но как это раскидать - явно выше моего понимания, не подгоняя же формулу чисто из математических соображений максимального приближения расчетных коэфф. атомов к теоретическим? 

Далее сначала попробовал определить состав миналов по алюминию (гроссуляру). Т.к. остаток для андрадита был явно меньше, чем андрадиту бы хотелось, то радуясь, что в отличии от книжки, у меня только два минала, я просто вычел минал гроссуляра из суммы. Нестыковочка получилась поменьше, но все равно осталась. Далее сделал тоже самое, только наоборот, начав с железа, предполагая что оно все сидит в андрадите. В обоих случаях марганец частью спессартина не считался и отправляется в помойку  Может надо было посчитать?

Естественно результаты получились разными! 30% андрадита/69,9% гроссуляра и 32,6%андрадита/67,2% гроссуляра...

Вопрос: можно ли вообще таким способом получить адекватные результаты или я хренью полной занимаюсь и в чем ошибка? В книжке конечно есть методы расчетов явно посложнее...

[KsunReh]

И еще маленький вопросик. Есть анализ андрадита, вроде как без значительных примесей (см. картинку внизу). С чем связан такой недобор всех атомов сразу кроме кислорода при попытке посчитать его формулу?

[KsunReh]

Еще раз почитал книжку, вроде понял свою ошибку на втором этапе. По методике миналы сначала по возможности считаются по элементам, которые присутствуют только в них. Как только это становиться невозможно из-за того, что остаток у других элементов начинает уходить в минус, то считают по этим "недостаточным".

Например, начал считать с гроссуляра по Al, затем должен идти андрадит по Fe, но при этом ни Si, ни O уже не хватает. Продолжаю считать андрадит по остатку Si, как самому недостающему. Далее на спессартине кремний закончился вообще (ну какой спессартин без кремния?) и все оставшееся отправляется в помойку.

Вариант №2. Начал считать с спессартина по Mn, затем гроссуляр по Al, затем надо бы андрадит по Fe, но кислород и кремний опять заканчиваются, гады. Опять считаем по меньшему - по кремнию, а все остальное в помойку.
Суммы на этот раз в обоих случаях правильные - 100% И процентный остаток по сути один и тот же (НО не по составу!) А соотношение миналов - разное! А что пишет книжка? Книжка пишет, что так и должно быть  Вот что не понятно, состав у минерала это вещь объективная, как он может меняться от вида расчета?

Думаю на форуме есть минимум 3-4 пользователя, которые в свое время в институтах таких задачек нащелкались, может подскажут?

ЗЫ: Возможно стоит выбирать ту последовательность, которая дает более правдоподобный остаток исходя из условий нахождения испытуемого образца? Например этот гранат рос на геденбергите...

[Mineraloger]

Ну первое что бросилось в глаза это то что железо двухвалентное стоит в формуле на месте трехвалентных элементов. как мне кажется начать вычисление надо с гроссуляра.

[Ольг_К]

А зачем вы убиваетесь с пересчетами весовых процентов окислов? Работайте с формулами - это гораздо легче технически. Типа (Ca_0.98Mn_0.02)(Mg_0.60Fe_0.37Mn_0.03)[CO₃]₂  это Доломит₆₀Анкерит₃₇Родохрозит₂Манганокальцит₁.

Ваши кривые анализы надо распрямлять принудительно. Либо просто считайте катионным  методом на 8 катионов. Если же при этом у вас кислород будет отличаться от 12, то постарайтесь подравнять его изменением валентности железа в формуле (и соответственно раскидыванием его на разные кристаллохимические позиции). Если он будет сильно отличаться от 12, то просто выкиньте ваш анализ - чего ж убиваться зря,

Почитайте http://www.mineralforum.ru/index.php/topic,17621.0/all.html

[KsunReh]

Ну первое что бросилось в глаза это то что железо двухвалентное стоит в формуле на месте трехвалентных элементов. как мне кажется начать вычисление надо с гроссуляра.

Превое - это очепятка  , т.к. в андрадите и вообще там Fe3+ конечно же. Можете пояснить почему надо начинать именно с гроссуляра, просто потому, что его на глаз больше? Может надо начать наоборот именно так, чтобы все элементы в формуле были задействованы, т.е. чтобы спессартин обязательно был отличен от 0% иначе что Mn там вообще делает? Если это загрязнение, то оно должно быть отдельно, а не в формуле минерала. Вообще вспоминается анекдот про математика, физика и инженера с простыми числами. Хочется просто взять и посчитать все 6 возможных вариантов, а затем просто усреднить проценты миналов... только, мне кажется, что к минералогии такой подход совсем никакого отношения не имеет.

Ваши кривые анализы надо распрямлять принудительно. Если он будет сильно отличаться от 12, то просто выкиньте ваш анализ - чего ж убиваться зря.

Ну я то о кривости-прямизне анализов судить никак не могу совсем (вон, даже еще ничего и не посчитал толком), но чем же они плохи? Сумма вес % вроде почти 100% Мне вот что интересно:

Это неуловимо зелено-желто-коричневатый гранат с карьера Бор. Часть гранатов оттуда указывают как гроссуляры, а часть как андрадиты. Анализ показал, что этот - смесь. Но, как человеку с техническим образованием, мне интересен не сам факт смеси, а подробный расклад кого где и сколько когда было в цифрах

А зачем вы убиваетесь с пересчетами весовых процентов окислов? Работайте с формулами - это гораздо легче технически. Типа (Ca_0.98Mn_0.02)(Mg_0.60Fe_0.37Mn_0.03)[CO₃]₂  это Доломит₆₀Анкерит₃₇Родохрозит₂Манганокальцит₁.

Круто, только в Вашем примере почти все элементы сами разложились по полочкам, а из моей формулы:
(Ca_2.961Mn_0.062)_3.023(Al_1.369Fe³⁺_0.635)_2.004Si_2.953O₁₂ получается 2,05% спессартина (отношение магния к сумме кальция и магния),  31,69% андрадита (отношение Fe³⁺ к сумме элементов R₂³⁺) и остаток от общего - 66,26% спессартина (гроссуляр последний потому, что алюминий есть сразу в 2-х миналах). При этом если считать по методу из книжки в такой же последовательности (картинка снизу) , то получается почти тоже самое, только гроссуляра и андрадита чуть меньше из-за остатка... логичнее же, что с остатком результат более правильный, не?

Либо просто считайте катионным  методом на 8 катионов. Если же при этом у вас кислород будет отличаться от 12, то постарайтесь подравнять его изменением валентности железа в формуле (и соответственно раскидыванием его на разные кристаллохимические позиции). Если он будет сильно отличаться от 12, то просто выкиньте ваш анализ - чего ж убиваться зря

Спасибо. В книге метод по катионам есть, правда написано, что он для минералов, содержащих воду и в исходных данных там нужны % окислов, которых у меня нет. Завтра почитаю. Но может есть какая-нить методичка для инфузорий-туфелек, где есть четкая последовательность сокращения ложноножек? Смотреть картинки минералов на ибее и миндате куда приятнее все же     

[Ольг_К]

В вашем случе распрямленная формула (Ca_2.961Mn_0.062)_3.023(Al_1.369Fe³⁺_0.635)_2.004Si_2.953O₁₂ будет выглядеть как (Ca_2.94Mn_0.06)_3.00(Al_1.37Fe³⁺_0.63)_2.00Si₃O₁₂ . Соответственно соотношение миналов будет Gr_66.5An_31.5Sp₂ в какую сторону их ни считай.
Точность чисел до седьмого знака после запятой не должна быть самоцелью, а напротив должна иметь разумное ограничение. В данном случае излишняя точность вам мешает. Вы должны понимать, что буквально соседняя зона вашего кристалла будет иметь другое соотношение Al и Fe, и соответственно другой минальный состав. В частности для Дальнегорска ядро вашего кристалла будет более глиноземистым и безмарганцевым, а периферия более железистой с ростом содержания марганца к внешним зонам кристалла.

[KsunReh]

У меня данные анализа с двумя значащими цифрами после запятой и процентное соотношение соответственно хотел получить с подобной точностью, а промежуточные считал по умолчанию, вот и навредил себе, ха-ха. Но все же это "распрямление" произошло не совсем по правилам округления  Мне кажется. что здесь имеет место чуточку научного подгона. Разве нормально так помогать кремнию в формуле, почему в реальном случае не может быть его недостатка?
Вот, например, вот здесь в самом первом сообщении: http://www.mineralforum.ru/index.php/topic,17621.0.html Вы же не сделали формулу более красивше (кстати, тот факт, что O не ровно 12 - это и есть катионный метод, который Вы советовали?)

Хотя конечно подправленная формула дает очень красивый результат без остатка

в какую сторону их ни считай.

главное все же не начинать считать в сторону гроссуляра 

В целом, цель достигнута и приблизительное соотношение 2:1 в пользу гроссуляра для этого граната установлено. Ольг_К спасибо за терпеливые пояснения, простейшие расчеты освоены! Жаль, что остальные спят...

[jakl]

Знаю, что пересчет граната еще несколько более сложен и молчу   

[Ольг_К]

Естественно, что распрямление формул не имеет ничего общего с правилами округления. Это же не арифметика, а кристаллохимия. Если вы чувствуете, что ваш анализ правдив но кривоват по причине условий съёмки, вы можете слегка его выправить. Естественно в пределах разумного. И не спрашивайте меня пожалуйста откуда берётся такое чувство.

В реальных случаях чего только не бывает. Но случай случаю рознь. Что касается насыщенных кремнеземом дальнегорских скарнов (где кварц присутствует как самостоятельная фаза) нет оснований полагать, что гранатам не хватит кремния. Хотя случается, что и рыба в океане страдает от жажды.
А вот когда вы станете пересчитывать гранаты из щелочных массивов, то реально столкнётесь с недостатком кремния и вам прийдётся заливать тетраэдры Fe³⁺ и гидроксилами.

Вы же не сделали формулу более красивше (кстати, тот факт, что O не ровно 12 - это и есть катионный метод, который Вы советовали?)

Да, это он и есть. Наглядно позволяет оценить кривизну анализа. Заодно облегчая пересчет формулы на миналы.