应用显微喇曼光谱分析和鉴定薄片中的矿物

<正> 引言利用喇曼光谱鉴定矿物和进行矿物结构分析的前景,人们早就认识到了。随着近年来显微喇曼方法的发展,喇曼显微探针开始成为研究矿物学和岩石学的一种重要工具。喇曼光谱可以提供关于位置对称、短程和长程成键以及晶格振动性质等详细的结构信息。大样品的喇曼光谱已成为研究在各种温度和压力下淬火的硅酸盐玻璃结构的主要分析方     

激光喇曼光谱法及其在环境分析上的应用

一、前言喇曼光谱是由于分子的散射效应(即喇曼效应)产生的光谱。激光喇曼光谱是在喇曼光谱的基础上引入了激光作为激光发源而发展起来的。早在1923年,A.Smekal在理论上就予言了喇曼效应。1928年由印度科学家喇曼和K.S,Krishnan首先在液体中观察到了这种效应。1934年G·PLaczek对喇曼散射的理论做了透彻的论述,并予言了几乎所有近年来采用激光光源所观察到的新现象。由于可见分光技术和照相感光技术的发展,使喇曼光谱法在三十年代就已是研究分子结构的主要手段了。如在1939年Hibbem系统地整理喇曼线的波数时,被测定的化合物已达数千种。但后来由于实     

近代矿物学第二十讲——激光喇曼光谱在矿物学研究中的应用

<正> 喇曼效应是在1928年由印度物理学家 C.V.Ra-man 发现的一种光的散射现象。在这之后一个月,苏联物理学家和在利用汞灯作光源辐射到石英晶体上时,也观察到了这一现象。实际上这是对矿物的喇曼谱进行的第一次测量。在此后的几十年中,喇曼光谱在分子结构化学研究上发挥了十分重要的作用。但直到五十年代末,除了少数矿物,如石英、绿柱石等外,大多数矿物都还没有喇曼光谱数据。这是因为:第一,能满足喇曼光谱测量要求的大颗粒矿物晶     

单个流体包裹体的傅里叶变换红外和喇曼显微光谱法分析

本文介绍了利用红外(IR)和喇曼显微光谱法分析半个流体包裹体的水和各种挥发性化合物的一些情况,讨论了这两种振动显微光谱法在物理原理、仪器设计、样品制备的技术要求、所获得的光谱信息和所达到的空间分辨率等方面的差别。对这两种分析方法提出的研究课题包括最小流体包裹体的大小、检测限、光谱的定量化和水的测定。喇曼显微光谱法的主要局限性是:(1)在聚焦激光束的照射下,样品有可能出现激光诱导加热和荧光,这种加热和荧光通常会对含烃流体包裹体的喇曼分析产生干扰;(2)不能对多相流体包裹体作总组分定量分析。IR法的潜在优点可以解决这两个问题。可是,由于采样几何形状和衍射的限制,IR显微光谱法对最小流体包裹体的大小(测量要求包裹体的横切面至少～200μm~2)、主矿物的种类和样品的制备,都有非常严格的要求。此外,包裹体的大小和/或密度过大,也不能对其进行分析,因为流体把IR辐射全吸收了。总之,可以得出结论,IR分析不是解决包裹体喇曼分析所遇到问题的灵丹妙药。用喇曼技术能够做到:(1)与IR显微技术相比,可鉴定和定量分析的包裹体的大小要小得多(≤3μm),即使是含水流体包裹体也行;(2)检测象H_2、O_2和N_2这样的同核化合物,它们都是非IR活性的物质;(3)快速鉴定矿物包裹体。     

岩石矿物红外光谱测试中的快速简易制样

<正> 对所研究对象的红外光谱测试,第一步是样品的制备。这工作比起解释光谱来,虽然较为简单,但却是正确解释光谱的前提。因此,每个红外光谱工作者都十分注重样品制备。对于任何一种制样方法,都要求制备的样品好,操作既简单又省时。就固体样品而言,一般都用压片法。为了得到高质量的压片,要求压片不吸附或尽量少吸附空气中的水、透明度好、厚度均匀、平整光洁。岩石矿物测试样品的制备,通常采用以碱金属卤化物作为分散介质的压片法。由于溴化钾(KBr)在     

用C-O-H-N体系中的高密度挥发物校正激光喇曼显微探针

已有三种在C-O-H-N体系中产生高密度挥发物标样的方法,供激光喇曼显微探针(LRM)校正之用,这三种方法是:合成流体包裹体法、密封熔融石英管法和高压腔法。欲定量解释混合挥发性流体包裹体的喇曼光谱,需要知道每种化学形式对压力和组分敏感的喇曼散射效率或定量因子,因此,必须对已知组分和压力的挥发物混合物的这些参数进行校正。 合成流体包裹体有两个优点:一是包裹体能方便地用于辅助的显微热台法(MT)研究,二是其大小和光学性质类似于天然样品。缺点是不易生成无H_2O的挥发性混合物,生成的包襄体组分也不稳定,不易得到包裹体的准确组分和密度,且实验步骤复杂。 密封熔融石英管法的主要优点是简便,缺点是难以预测复杂挥发性组分的准确成分,仅能估计密度,不能进行辅助的MT法研究。 高压腔法的优点是能产生特定已知组分的挥发性混合物,对压力容易改变和监测。缺点是不能进行辅助的MT测定,装置庞大。在这三种校正LRM的方法中,高压腔法对控制样品的组分和总压力最为方便可靠 我们用高压腔法得到的初步数据有:(1)等摩尔CH_4-N_2混合物中CH_4和N_2的喇曼定量因子之比值;(2)在压力达69MPa时混合物中CH_4和纯CH_4的v_1谱峰位置。这些数据已成功地用于德卢斯(Duluch)杂岩的天然包裹体,从而获得了它们的组分和总压?     

南海西部富颗石柱状样的矿物学特征

颗石藻生物矿化作用形成的方解石质颗石化石富含地球化学信息,是古海洋研究的理想材料,而典型样品的获取及其矿物学研究是前提与基础。选取南海西部越南岸外夏季上升流区MD05-2901孔柱状样,通过颗石分布特征、生源组分、矿物物相和红外光谱等矿物学特征研究,探讨了颗石化石关联的沉积环境信息,进而探索了古海洋研究的新思路和方法。结果显示：南海西部MD05-2901孔柱状样从顶部到底部（随着深度的增大）颗石化石含量具有表层较高、中部含量最高、底部含量少的分布特征;有机碳含量在1.19%—2.78%,平均含量为1.99%,随深度的增加逐渐减小;以颗石为主的碳酸钙质无机碳含量在0.85%—1.65%波动,平均含量为1.12%,变化呈现较明显的周期性,与颗石的分布特征有强相关性;柱状样C/N分析表明这一时期沉积物主要为海洋自生沉积。富颗石沉积样品矿物物相主要含有方解石、伊利石、蒙脱石、绿泥石、高岭石,以及少量石英等。FTIR分析表明蒙脱石中可能吸附有机质,值得矿物学家深入研究。颗石藻沉积环境的矿物学特征富含沉积信息,为古海洋研究提供了新的研究途径。     

半定量傅里叶变换红外显微分析的限度:钾石盐中合成烃类流体包裹体的证据

红外显微光谱测定法是一种用于单个荧光性烃类包裹体直接分析的重要方法。为了对这种方法进行标定,在大气压力和低于100℃的条件下在钾石盐晶体中合成了烷烃和苯包裹体。研究表明,合成的纯烷烃包裹体的红外光谱与同样组成的标准物的光谱不同。正烷烃和环已烷包裹体的光谱表现出明显的变形,以宽而平且具波状结构为其特征。这种光谱变形出现在C-H伸缩振动和弯曲振动红外谱段内,并影响到CH_2/CH_3峰的面积比值测量。而苯包裹体的C-H伸缩振动谱则不产生光谱变形。喇曼光谱表明,在捕获期间组成未曾变化。当烷烃在溶剂中被稀释时,所观察到的包裹体红外光谱变形现象消失。在纯烷烃标准中未观察到这种稀释效应。 用下式可估计烷基链的碳原子数X,该值位于纯正烷烃标准的值与合成包裹体的值之间: (面积[∑CH_2]/面积[∑CH_3]+0.1)/0.27相似文献   

硅酸盐液体和玻璃的振动谱学研究

本文描述了振动光谱在硅酸盐液体及玻璃研究中的应用，提供了K2Si2O5和K2Si4O9的最新喇曼光谱资料，讨论了相对于熔体松弛时标的振动光谱时标。基于粘度及热容的实验测定，硅酸盐体系通常被描述为“液体”或“玻璃”。它们的特征测定的时标要比振动光谱实验长得多。由于硅酸盐架状结构在一般实验室温度范围内具较长的结构松弛时间，硅酸盐“玻璃”和“熔体”对振动光谱实验总是表现出相同的无松弛响应。这是“玻璃”与“熔体”光谱十分类似的原因之一。振动光谱很容易用来研究过冷硅酸盐熔体在高于玻璃转变温度Tg的条件下在实验室时标内由于结构松弛而发生的结构变化。对于这种研究，振动光谱是其它光谱方法，包括核磁共振方法在内的一种补充。我们的有关钾二硅酸盐（K－disilicate）和钾四硅酸盐（K－tetrasilicate）玻璃及熔体的喇曼光谱新结果显示出在Tg之上由于结构松弛所发生的效应。K2Si2O5的光谱表明：Q2硅酸盐种属的浓度随温度的升高而增高。我们确定K2Si2O5中2Q3＝Q2＋Q4种属形成的焓变化约为20kjmol－1，这与以前对Na2Si2O5近似的熔体所得到的值相近．对K2Si4O9玻璃，喇曼光谱显示出不同类型结构松弛的证据。在高于Tg时，随着温度的升高，590cm－1附近的强度增大，这可以解释为熔体中三元硅氧     

近代矿物学第二讲——电子显微镜与矿物学

<正> 一.前言 电子显微镜(简称电镜)问世已近50年,在40多年前就被用来研究某些矿物学问题。但是,由于绝大多数矿物样品制备的困难及早期电镜性能等方面的问题,使其在矿物学上的应用一直停滞不前。直到70年代,由于高分辨率和超高压透射电镜的出现,并与选区电子衍射、X射线能量分析等多种测试手段相联合,同时也出现了离子束减薄制样装置,才使电镜在矿物学研究方面得到迅速发展,人们长期以来梦寐以求想直接观察矿物晶体构造的渴望终于实现了。在过去十多年中,通过使用现代电镜对矿物单位晶胞大小的结     

根据红外光谱分析和分子轨道计算结果建立的钠长石熔体中水溶解机理的模式

H2O-和D2O－NaAlSi3O8（钠长石）玻璃的红外光谱与无水钠长石玻璃的红外光谱之间有两大差别：一是有许多由数个O－H伸缩振动引起的高于3000cm－1的谱带出现，二是在含水玻璃红外光谱中的900cm－1附近出现一个谱肩。未发现因D-H置换而引起的900cm－1谱肩的频率偏移。根据我们的红外光谱和分子轨道计算结果，以及以前的NMR和喇曼光谱，我们得出结论：H2O-钠长石玻璃的振动光谱中的900cm－1谱带是由AlQ3位置的Al-（OH）伸缩振动引起的。本文提出的模式为：当熔体中总水含量即[H2O]总＜30mol％时，分子水与网格离子Al3+相互作用而形成Al-（OH）和少量Si-（OH）键，当[H2O]总＞30mol％时，熔体中占主导地位的种属是分子水，而且H+在电荷平衡位置与Na+互换而生成NaOH分子或水化的Na+（H2O）n配合物。     

专利资讯

正专利名称:一种快速、智能的废旧塑料分类方法专利申请号:CN201310507509.0公开号:CN103499552A申请日:2013.10.23公开日:2014.01.08申请人:天津工业大学本发明涉及一种废旧塑料的快速智能分类方法。具体为先用衰减全反射傅立叶变换红外光谱仪扫描样品的红外光谱,得到红外光谱数据矩阵。之后将数据矩阵进行预处理,包括标准化、主成分分析降维。最后采用系统聚类方法对降维后的数据进行聚类分析。结果表明,本方法所采用的样品测试手段无需样品预处理,测样速度快,所采用的主成分分析系统聚类模式识别方法可以对废旧塑料的分类达到100%     

闪石类矿物的OH伸缩振动谱与离子占位的关系

<正> 离子占位是矿物学重要研究课题之一。这类问题的研究有助于深入了解元素在矿物中的存在形式和分配特点,进而解释元素在地球演化过程中的地球化学行为以及矿物的物理化学性质、晶体化学特性和生成条件。 近十多年来,由于固体物理理论和近代实验技术引进地学研究领域,使这类研究获得了长足的发展。如果说以前的研究只是依据矿物的化学成分和元素的物理化学参数作推测,那么谱学手段可获得更加直观的和可靠的结果。在各种谱学方法中,红外光谱是能     

多光谱表征酸碱电位滴定对天然伊利石表面结构与性质的影响

应用多光谱技术研究酸碱电位滴定对不同地碱天然伊利石表面性质的影响，特征衍射线的强度变化与XRD标准模式的匹配结果表明，酸碱滴定过程的产物为表面硅铝铬合物，在显微喇曼光谱中，酸量滴定导致Si-O键和Al-O键的谱峰强度显著削弱，而在碱量反滴定之后又有所恢复，在^27A核磁共振光谱中，四配位铝与六配位铝共振信号的强度比酸量滴定前后发生明显变化，而样品比表面积的变化却不大，这些现象说明伊利石层状晶体结构中相对稳定的基础层面同活性较高的边缘侧面一校对 表面反应活性产生影响，固体基质酸解释放的硅酸，水合铝形态与伊利石表面位相互作用生成新的表面硅铝络合物。     

石油有机地球化学中的红外光谱法(一)

红外光谱法能帮助石油有机地球化学工作者判断岩石沥青有机质的类型和变质程度,查明同生或后生沥青的成因,计算烃迁出的程度,根据石油沥青的红外光谱对岩石沥青进行大致比较,以及判别石油类型及其氧化程度等项工作。这种方法需要样品少,且不破坏样品原有结构,快速且操作较简单容易;对谱图的解释已逐渐完善。因此,红外光谱法已在石油有机地球化学中得到广泛应用。     

近代矿物学第五讲——矿物的反射光谱

<正> 一、引言 矿物的反射光谱,有时称为反射率光谱,或称反射率色散,是指在一定的照明条件下,矿物的反射率随波长变化的特征曲线。 矿物的反射光谱,是一种镜面反射光谱,是不透明矿物的重要光学特性。其重要性表现在它的信息量很大。据现有资料,它是不透明矿物在单偏光下的全部光学性质的统一表征,同时还包含有矿物的晶体结     

CaCl_2-NaCl-H_2O体系中缺液相的含水流体包裹体和相平衡(摘要)

<正> 本文报道了布什维尔德杂岩石英中的一种新的含水流体包裹体类型的喇曼光谱和显微测温数据。这些与CaCl_2-NaCl-H_2O体系近似的包裹体具有特殊的意义,因为它们具有以下的特性:(1)这些包裹体在室温条件下不含有液相,但在高温下均一成含水液体;(2)在反应点温度+29℃发生初熔,而不是象与这个体系     

胡敏酸衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱研究

胡敏酸是土壤有机质的重要组成部分。胡敏酸的物化结构和特性直接影响其环境地球化学行为,因此,也是胡敏酸地球化学研究的重要内容。傅里叶变换-红外光谱是胡敏酸物化结构和性质研究的强大工具,以往的研究通常采用压片-透射吸收法来研究分析胡敏酸的有机官能团信息。本工作采用透射-傅里叶变换-红外光谱和衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱两种分析方法对比研究了黄壤和石灰土中胡敏酸的有机官能团信息。结果表明,两种分析方法给出完全一致的研究结果,即:黄壤胡敏酸脂肪碳含量较高,芳香结构含量较低;石灰土胡敏酸分子的脂肪碳含量较低,芳香结构和含氧官能团含量较高。比较而言,衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱操作简便,无需对待测胡敏酸样品进行预处理,可以广泛地应用于胡敏酸红外光谱的分析。     

胡敏酸衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱研究

胡敏酸是土壤有机质的重要组成部分。胡敏酸的物化结构和特性直接影响其环境地球化学行为,因此,也是胡敏酸地球化学研究的重要内容。傅里叶变换-红外光谱是胡敏酸物化结构和性质研究的强大工具,以往的研究通常采用压片-透射吸收法来研究分析胡敏酸的有机官能团信息。本工作采用透射-傅里叶变换-红外光谱和衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱两种分析方法对比研究了黄壤和石灰土中胡敏酸的有机官能团信息。结果表明,两种分析方法给出完全一致的研究结果,即:黄壤胡敏酸脂肪碳含量较高,芳香结构含量较低;石灰土胡敏酸分子的脂肪碳含量较低,芳香结构和含氧官能团含量较高。比较而言,衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱操作简便,无需对待测胡敏酸样品进行预处理,可以广泛地应用于胡敏酸红外光谱的分析。     

近代矿物学第一讲——研究内和方法

<正> 近代矿物学是相对于经典矿物学或传统矿物学而言的,是经典矿物学的继续、深入和发展。它是经典矿物学与物理学、化学的一些近代理论和分析测试、实验技术相结合的产物。 大家知道,矿物就是具有一定化学组成和内部结构的天然元素及其天然化合物,它们可以呈固态、液态、气态或胶态存在。可以说,自然界就是由矿物和生物组成的。 研究矿物的学问——矿物学是一门古老的学科。矿物的发现和应用已有几千年的历史。矿物学的发展,