Karbonatinių mineralų ir karbonato uolienų „rūgščių testas“

Kalcitas: Šis skaidrus kalcito pavyzdys rodo mineralui būdingą skilimą. Kalcitas, kurio sudėtyje yra CaCO₃, stipriai reaguos su šalta arba šilta druskos rūgštimi. Mėginio matmenys apie 10 cm.

Karbonato reakcijų intensyvumas

Atidus stebėjimas yra svarbus, nes kai kurie karbonato mineralai reaguoja energingai, o kiti vos nereaguoja su šalta rūgštimi.

Mineralinis karbonato mineralas, su kuriuo dažniausiai susiduria geologai, yra kalcitas (CaCO₃). Kalcitas yra „visur esantis“ mineralas. Visuotinė reikšmė reiškia „visur randama“. Kalcitas randamas dujinėse, metamorfinėse ir nuosėdinėse uolienose ir yra dažniausiai aptinkamas karbonatinis mineralas. Jei ant kalcito uždėsite vieną lašą šaltos druskos rūgšties, visas rūgšties lašas išsisklaidys su burbuliukais ir kelias sekundes truks stiprus gazuotas tirpalas.

Dolomito CaMg (CO₃)₂ yra kitas dažniausiai sutinkamas karbonato mineralas. Jei ant dolomito gabalo uždėsite vieną lašą šaltos druskos rūgšties, reakcija bus silpna arba jos nepastebėta. Užuot matę akivaizdų putojimą, ant mineralo paviršiaus pamatysite lašelį rūgšties, kuriame dolomito paviršiuje gali lėtai augti keli anglies dioksido dujų burbuliukai.

Tačiau jei ant dolomito pateksite šiltos rūgšties, susidarys akivaizdus pylimas. Taip nutinka todėl, kad rūgštis ir uoliena intensyviau reaguoja esant aukštesnei temperatūrai.

Jei ant miltelių pavidalo dolomito uždėsite lašą druskos rūgšties, įvyks matoma reakcija. Taip yra todėl, kad padidėjo paviršiaus plotas, todėl rūgščiai buvo daugiau dolomito. (Galite lengvai pasigaminti dolomito miltelių, subraižydami dolomito pavyzdį ant juostos. Tada patikrinkite miltelius, įdėdami į miltelius lašą druskos rūgšties. Kitas paprastas būdas gauti nedidelį mineralinių miltelių kiekį yra subraižyti mėginį vinis.)

Įvairūs karbonato mineralai reaguoja į druskos rūgštį skirtingai.1 lentelėje pateiktas įprastų ir retkarčiais aptinkamų karbonato mineralų sąrašas su jų chemine sudėtimi ir santykine reakcija su šalta ir šilta druskos rūgštimi.

Kai mineralas silpnai reaguoja į rūgštį, jūs turite būti atidus ir kantrus, kad galėtumėte jį pamatyti. Pavyzdžiui, magnezitas labai silpnai reaguoja su šaltu HCl. Jei miltelius išpjaustysite ant serijos plokštelės ir uždėsite ant jos lašą rūgšties, kelias sekundes negalėsite pamatyti jokio veiksmo. Tuomet, kai ant magnezito dalelių pradeda formuotis maži burbuliukai, pasirodys, kad rūgšties lašas padidės. Tai įvyksta, kai anglies dioksidas išsiskiria iš mineralų ir išstumia vandenį. Gali būti naudinga stebėti burbuliukų susidarymą rankiniu lęšiu.

„Dolostone“: Dolostonas yra nuosėdinė uoliena, sudaryta daugiausia iš mineralinio dolomito, kurio cheminė sudėtis yra CaMg (CO₃)₂. Dolomitas silpnai putoja su šalta druskos rūgštimi, sudarydamas keletą burbuliukų. Reakcija labiau pastebima, kai rūgštis šilta ir (arba) akmuo sumaltas į miltelius. Nuotraukoje esantis pavyzdys yra apie 10 cm skersmens.

Rūgščių testas ant uolų

RUBKLĖ, DOLOSTONAS IR MARMELIS

Kai kuriose uolienose yra mineralų iš karbonato, o rūgščių tyrimas gali būti naudojamas juos identifikuoti. Kalkakmenis beveik visiškai sudarytas iš kalcito ir leis stiprų putojimą su lašeliu druskos rūgšties. Dolostone yra uola, kurią beveik visiškai sudaro dolomitas. Kai ant jo užlašinamas lašas šaltos druskos rūgšties, jis duos labai silpną putlumą, aiškesnį putojimą, kai bandomas dolomono milteliai, ir stipresnį putojimą, kai naudojama karšta druskos rūgštis.

Kalkakmenis ir dolomitas gali būti šiek tiek sudėtingesni. Kartais jie susideda iš kalcito ir dolomito mišinio ir sukelia apgaulingas rūgštines reakcijas. Dolostone gali būti pakankamai kalcito, kad galėtum tave pavadinti kalkakmeniu. Šių uolienų rūgštingumo bandymo gali nepakakti norint užtikrintai nustatyti - tačiau bent jau jūs žinosite, kad uolienoje yra didelis mineralų kiekis karbonatuose.

Marmuras yra metamorfozuotas kalkakmenis arba dolomitas. Tai turės rūgštinę reakciją, panašią į kalkakmenį ar dolostoną, iš kurio ji buvo suformuota.

Kitos „Rūgščių tyrimo“ programos: Geologai gali naudoti praskiestą druskos rūgštį, kad padėtų nustatyti smiltainių cementą. Jie užpila lašą praskiesto HCl ant smiltainio ir atidžiai stebi. Jei cementinis agentas yra kalcitas, susidarys putlumas ir gali išsiskirti kai kurie smėlio grūdeliai. Stebėjimams naudojamas rankinis lęšis arba mažas mikroskopas. Aukščiau esančioje nuotraukoje yra padidintas Oriskany smiltainio, Ordovicų amžiaus uolienos vieneto iš Apalačų baseino, kuris yra gamtinių dujų rezervuaras ir gamtinių dujų saugykla, gabalas. Oriskany smiltainis dažnai cementuojamas kalcitu.

KITI FIZZO ROKAI

Visada atminkite, kad „kalcitas yra visur paplitęs“. (Visuotinis reiškia, kad jis randamas beveik visur.)

Daugelyje uolienų yra nedidelis kalcito ar kitų karbonato mineralų kiekis. Visa tai gali sukelti putojimą, net jei karbonatas yra tik nedidelė uolienų sudėties dalis. Šiose uolienose gali būti mažų angliavandenių venų ar mineralų kristalų, kurie liečiasi su rūgštimi. Šios venos ir kristalai gali būti tokie mažyčiai, kad jie nebus matomi be akies. Šis nedidelis karbonato kiekis gali išgaruoti pirmą kartą lašinant rūgštį, tačiau jis gali išeikvoti ir neišgaruoti, jei rūgštis antrą kartą įpilama į tą pačią vietą uolienoje.

Kai kurios nuosėdinės uolienos yra sujungtos su kalcito arba dolomito cementu. Smiltainis, silikonas ir konglomeratas kartais turi kalcitinį cementą, kuris sukurs šaltą druskos rūgštį. Kai kuriuose konglomeratuose ir brekcijose yra karbonatinių uolienų arba mineralų, reaguojančių su rūgštimi, grupių.

Daugelis skalūnų buvo deponuoti jūrinėje aplinkoje ir juose yra pakankamai kalcio karbonato, kad susidarytų stipri rūgštis. Šie skalūnai susiformavo nusodinant purvą aplinkoje, panašioje ar greta ten, kur susidarė kalkakmenis. Jie sudaryti iš nuosėdinių molio mineralų, sumaišytų su nedideliu kiekiu kalcito. Jie yra žinomi kaip „kalkingi skalūnai“.

Neleiskite rūgšties garui nustatyti identifikavimo procesą. Daugeliu atvejų tai padidins jūsų pastebėjimą, pavyzdžiui:kalkingas skalūnas “arba„ smiltainis su karbonato cementuTai vertinga informacija.

Rūgščių tyrimui gali būti naudojamas actas: Actas gali būti saugus, ekonomiškas ir lengvai gaunamas „rūgštis“ kalcitui ir dolomitui identifikuoti. Actas yra praskiesta acto rūgštis, kuri sukelia labai silpną reakciją su kalcitu ir dolomitu - geriausia pastebėti naudojant rankinį lęšį.

RENGIMO RŪGŠTIES REAKCIJOS

Kelios uolienos gali sukelti nepaprastą reakciją su druskos rūgštimi. Paprastai tai yra uolienos, sudarytos iš kalcito arba aragonito, turinčios daug porų arba ypač didelių paviršiaus plotų. Kai kurie kreidos, koquinos, oolito ir tufo pavyzdžiai yra pavyzdžiai. Kai ant šių bandinių užpilamas lašas praskiestos druskos rūgšties, rūgščių putų išsiveržimas gali pakilti nuo uolienos ir pasklisti netikėtu skersmeniu. Reakcija yra labai trumpa (ir gali būti nekartojama), tačiau ji yra tokia staigi ir energinga, kad gali nustebinti nepatyrusį žmogų. Šis aprašymas skirtas vienam lašeliui rūgšties. Jei bus naudojama daugiau, įvyks dar stipresnė reakcija. (Šios ekstremalios reakcijos pasireikš ne kiekvienam šių uolienų egzemplioriui. Atminkite, kai juos išbandote ar pateikiate studentams išbandyti.)

Ypač stipri šaltos druskos rūgšties reakcija su šiais mėginiais įvyksta todėl, kad uolienos yra tokios akytos arba todėl, kad jos turi labai didelį paviršiaus plotą po vieną rūgšties lašą.

BALSAVIMO NEAPDIRBTOS MEDŽIAGOS

Kalcitas ir kiti karbonato mineralai pasižymi mažu atsparumu oro sąlygoms ir gali būti paveikti natūralių vandenų bei dirvožemio rūgščių. Testuojant medžiagą, kuri buvo paveikta Žemės paviršiuje, labai svarbu išmėginti negliaudytą medžiagą. Gaivų paviršių paprastai galima gauti skaldant uolienas.

NUSPRENDĖ POROSITUMAS!

Kai kurios uolienos yra akytos ir jose yra oro rezervuaras. Nedidelis oro kiekis, patenkantis į lašelį rūgšties iš apačios, gali sukelti švelnią rūgšties reakciją. Neapsigaukite. Jei ant kai kurių smiltainių uždėsite lašelį rūgšties, iš porų tarpo atsiras keli burbuliukai. Tai nėra cementas iš karbonato. Norėdami išvengti šios problemos, subraižykite uolieną per juostos plokštelę ir patikrinkite pagamintus miltelius ar grūdus.

Geriausias būdas sužinoti apie mineralus yra mokytis iš mažų pavyzdžių, kuriuos galite tvarkyti, ištirti ir stebėti jų savybes. Nebrangios mineralų kolekcijos yra parduotuvėje.

Užteršimas mineralų identifikavimo laboratorijose

Kai studentams suteikiama galimybė identifikuoti mineralus, problemos dėl jų darbo gali kilti dėl dviejų situacijų.

1) Mineralų identifikavimo laboratorijose kai kurie studentai yra pasirengę bet kurį mineralą, kuris sukelia rūgšties reakciją, vadinti „kalcitu“ ar kitu karbonatu. Tačiau kalcitas yra visur esantis mineralas ir dažnai būna kaip intymi kitų mineralų pavyzdžių ir uolienų dalis. Tai gali sukelti klaidingą rūgšties reakciją. Norėdami išvengti klaidinimo, studentus visada reikia įspėti, kad būtų patvirtintas egzemplioriaus, turinčio kelias savybes, tapatumas. Jei mėginys putoja rūgštimi, bet jo kietumas pagal Mohą yra septyni ir jis suskaidomas su sumuštiniu lūžiu, tai tikrai nėra kalcitas!

Atsižvelgiant į mokinių patirtį, klasei gali būti pateikiami pavyzdžiai, kurie labai tikri dėl savo savybių, arba gali būti naudojami pavyzdžiai, turintys tam tikrų iššūkių. Daugybė mineralų, esančių lauke, nebus visiškai teisingi jų savybių atžvilgiu. Geriau išmokti tą pamoką laboratorijoje ir išmintingai eiti į lauką.

2) Kadangi kalcitas yra vienas iš Moho kietumo skalės indeksų mineralų, jis dažnai naudojamas mineralinių bandinių kietumui patikrinti. Tai gali padėti nedidelius kalcito kiekius ant kiekvieno laboratorijoje nežinomo bandinio! Nemanykite, kad vienos rūgšties reakcija yra teisinga. Jei įtariate, kad užteršimas, patikrinkite bandinį antroje vietoje.

Mineralų identifikavimo laboratorijoje baritas paprastai yra painiojamas su kalcitu dėl užteršimo. Natūraliai barite galėjo būti nedideli kalcito kiekiai, arba ankstesnio studento kietumo testai galėjo palikti nedidelį kalcito kiekį barito bandinyje. Studentai dažnai atpažįstami kaip „kalcitas“ vien dėl rūgščių testo. Jei tas mineralas šiek tiek suskyla ir nėra labai kietas, tada daugelis studentų pateiks klaidingą identifikaciją.

Riebios rūgšties naudojimo laboratorijose ribojimas

Dauguma studentų yra suintriguoti dėl rūgščių testo ir nori jį išbandyti. Norėdami apriboti nerūpestingą rūgšties naudojimą, moksleiviams turėtų būti nurodyta, kad bandymui būtų naudojamas vienas lašas rūgšties, ir bandinius imti tik tada, kai įtariama, kad mineralų yra karbonato. Jei tai nebus padaryta, kai kurie studentai rūgštį sunaudos lengvai. Toks elgesys yra skatinamas, jei klasėje yra dideli rūgščių buteliai, kurie užpildomi viršuje. Tačiau jei rūgšties buteliai yra maži ir beveik tušti pamokos pradžioje, studentai paprastai racioną parodo, kad rūgštis yra tinkama. Maži, beveik tušti buteliai išskiria mažiau rūgšties.

Rūgščių balionėliai: Maži rūgšties išpylimo buteliai gerai tinka atlikti rūgščių tyrimą. Jie išpila rūgštį po vieną lašą ir nebus išsilieję, jei bus perbraukti. Jei esate mokytojas, prižiūrintis rūgščių testą klasėje, duokite mokiniams mažus buteliukus, kurie yra beveik tušti. Tai sumažins nerūpestingos rūgšties, kuri gali atsirasti, kiekį. Atidžiai pažymėkite butelius ir prieš pradėdami tiekti mokinius, mokykite juos vartoti.

Rūgštinio butelio pasirinkimas

Rūgšties išpylimui pasirinktas buteliuko tipas yra labai svarbus. Laboratorinių prekių parduotuvėse parduodami buteliai, skirti pilti rūgštį po vieną. Šių butelių dangtis visada yra (išskyrus tuos atvejus, kai jie yra valomi ar pripildomi), ir jie nesukelia išsiliejimo, kai jie apverčiami. Buteliai su nuimamu dangčiu, kuriame yra išspaustų lempučių dozatorius, kartais bus apkabinami, kai dangtelis yra išjungtas, jei juos naudoja normalūs žmonės.

Rūgšties išpylimo buteliai turi būti pagaminti iš tvirto plastiko su maža anga, kuria galima lengvai išpilti rūgštį po vieną. Minkšti išpylimo buteliukai arba buteliai su didesne anga gali atsitiktinai išspausti didelį kiekį rūgšties.

Druskos rūgšties šaltiniai

Druskos rūgšties, praskiestos iki 10% tirpalo, daugumoje bendruomenių negalima nusipirkti. Geriausia vieta įsigyti komerciškai paruoštų sprendimų yra iš laboratorijų tiekimo įmonės. Rekomenduojamas būdas įsigyti jį paruoštą naudoti. Nebandykite paruošti savo sprendimo, jei tiksliai nežinote, ką darote, ir turite įrengtą laboratoriją. Jūsų chemijos skyrius gali jums padėti užsisakyti rūgšties. Kai kurie dosnūs chemikai paruoš jums 10% tirpalą.

Mineraliniai egzemplioriai kaip „eksploatacinės medžiagos“

Mineraliniai egzemplioriai, tinkamai naudojami mokslo klasėje ar laboratorijoje, turės būti dažnai keičiami. Studentai ištirs juos kietumo, strypų, rūgščių ir kitais bandymais. Visi šie testai sugadina pavyzdį ir tampa mažiau tinkami kitai studentų grupei. Kad rūgšties testas nepažeistų visos jūsų kolekcijos, paprašykite mokinių, atlikus bandymą, nuplauti mėginius rūgštimi ir tirti tik tada, kai to reikia.