X射線衍射法

該法是利用一定波長(zhǎng)的Ⅹ射線照射微量的礦物粉末,并用筒狀感光底片置于特種照相機(jī)內(nèi),以攝取反射過(guò)來(lái)的衍射線圖,再根據(jù)圖像測(cè)算出礦物結(jié)構(gòu)的面網(wǎng)間距d值及其衍射強(qiáng)度Ⅰ值,然后與預(yù)算編好的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較,來(lái)達(dá)到鑒定礦物的ⅹ射線衍射法是目前鑒定沸石的最主要手段。一般X射線衍射法對(duì)于沸石含量大于10%的粉末全巖樣品可直接鑒定。若樣品中沸石含量不足10%,則需要重液或手選將樣品中的沸石富集后,才能作出鑒定。

紅外吸收光譜法

該法基本原理是:當(dāng)用一束紅外光照射物質(zhì)時(shí),該物質(zhì)的分子就要吸收一部分光能,并將其變?yōu)榱硪环N能量,即分子的振動(dòng)能量和轉(zhuǎn)動(dòng)能量。因此,將其透過(guò)的光用單色器進(jìn)行色散,就可以得到一帶暗條的譜帶。如果以波長(zhǎng)或波數(shù)為橫坐標(biāo)以百分吸收率或透過(guò)率為縱坐標(biāo),把譜帶記錄下來(lái),就得到該物質(zhì)的紅外吸收?qǐng)D譜。圖譜中的吸收峰對(duì)應(yīng)著分子或分子中各基團(tuán)的振動(dòng)形式。因此,根據(jù)吸收峰的位置和形狀可推測(cè)出測(cè)試樣品的結(jié)構(gòu),依照特征吸收峰的強(qiáng)度可以測(cè)定混合物中各組分的含量。

紅外吸收光譜法是沸石鑒定中的一種輔助方法。沸石族礦物的紅外光譜可分為4個(gè)特征范圍,即400~800cm-1,800~1400cm-1,140~1800cm-1,2800?3800cm-1在波數(shù)400~80cm-1范圍內(nèi)主要是硅鋁晶格的變形振動(dòng)和混合振動(dòng)引起的譜帶。該譜帶對(duì)大多數(shù)沸石來(lái)說(shuō)都是其所共有的。在該波數(shù)范圍內(nèi),不同亞族的沸石其吸收帶的形狀和位置都有相當(dāng)大的差別,就是同一亞族的沸石,即使其外形和吸收帶的主最大值的位置相近,而次最大值的位置和強(qiáng)度也有差異,通過(guò)這些差異就可用來(lái)鑒別它們。
800~1400cm-1范圍主要是(Al,Si)-O鍵的價(jià)振動(dòng)引起的。在該范圍內(nèi),沸石和其他硅酸鹽的紅外光譜均有最強(qiáng)的吸收帶。沸石的主最大值在1000??1100cm-1波數(shù)范圍內(nèi)。
波數(shù)1400~1800cm-1范圍是由OH團(tuán)的變形振動(dòng)所引起的,大多數(shù)沸石都有個(gè)強(qiáng)的吸收帶(鈉沸石例外,有兩個(gè)明顯的譜帶)。這個(gè)吸收帶的最大值都在600~1690cm-1范圍內(nèi)。
2800~3800cm-1為OH鍵的價(jià)振動(dòng)的強(qiáng)烈吸收帶,不同的沸石有很大的差別下面列出幾種主要沸石礦物的紅外吸收光譜帶的波數(shù)(表7-1)及圖譜(圖7-1以供參考。