岩石のＸ線回折と前処理

質問

以前質問した点についての追加です。

岩石をＸ線回折装置にかけて分析したところ、
SiO2のピークがほとんどで、それ以外のピークは
ごくわずかでした。SiO2以外のピークの同定はできていません。
しかし、SiO2を除去しようとフッ酸処理
（20％のHFで20分・60分・120分170℃加熱）したところ、フッ酸の
化合物がたくさん出てきました。

フッ酸処理前では検出されなかったFe、Na、Ca、Mgなどが
フッ酸の化合物として（例：KMgAlF6など）検出されました。
これは、今まではSiO2の影に隠れていたものが
フッ酸によってSiO2が除去されることで
検出されるようになったということでしょうか。
それ以外に何か理由があるでしょうか.

岩石の前処理について、何か有用な情報をお持ちでしたら
なんでもお願いします。
よろしくお願いします。

回答No.7

anisol · ベストアンサー

＞入れるべき硫酸は濃度はどれぐらいがよいのでしょうか

実際やってみるしかないと思いますが、JISや前回の質問で回答した参考URLの方法のとおり、50％ぐらいがいいのでは。もしかして今までその濃度でしたか？その濃度で加熱しても白煙が出ないとしたら、硫酸の量が足りないのかも知れません。

＞96％の硫酸を20％HF溶液にピペットで入れると発煙によってガラスのピペットが使えなくなりそうな気がします

硫酸とフッ化水素酸の入れる順番を逆にすればよいと思います。（前回の参考URLの方法のように）

前回の質問で、「文献を探して慎重に…」という感じの回答をしたので、前言を翻すようで申し訳ありませんが、適当な文献が見つからない以上、試行錯誤してやっていくしかないと思います。文献の通りにやってもうまくいくとは限らないですし。実験は90％は思い通りにいかないもの、ぐらいに考えていろいろ試してみることをお勧めします。

お礼

anisolさん、ありがとうございます。

ちょっとずつやってみます。

回答No.6

anisol

フッ酸処理でFe, Na, Ca, Mgなどが検出されるようになった理由について。

気づいてみれば簡単なことですが、フッ酸処理前にはこれらの元素はSiO2の一部と非晶質のガラスを形成していたものが、フッ酸処理によってSiO2が除かれ、結晶質の化合物となり回折ピークが現れるようになったものと思いますが、いかがでしょうか。

お礼

anisolさん、ありがとうございます。

おっしゃるとおりだと思います。
それらの元素が処理前にまったくピークとして検出されなかった
のが少し不思議だったので。

また何なりとお願いいたします。

回答No.5

anisol

補足拝見しました。
フッ化物が出ているということで、硫酸でHFを飛ばさなかったのかと思ったのですが、違うみたいですね。170℃で加熱ということですが、その際硫酸の白煙は出ていますよね？もし仮に出ていなかったら白煙が出るまで加熱してみてはどうかと思います。

蛍光X線分析ができないのはつらいですね。ICPはいかがでしょうか。含有元素の分析なら、X線回折より適しているようにも思います。

二酸化ケイ素の除去に関しては、JIS R3101（ソーダ石灰ガラスの分析方法）、JIS R3105（ほうけい酸ガラスの分析方法）が参考程度にはなるのではないかと。JISハンドブックの「ガラス」に載っていると思います。

思ったままを書いただけなので、自信なしです。すべて常識または検討済みでしたら失礼しました。

補足

anisolさん、ありがとうございます。

実は硫酸の白煙は出ていません。濃度が足りなかったのかもしれません。
来週にもう一度実験してみるつもりです。
おっしゃるとおり白煙が出るまで、加熱してみます。

いつもさまざまな方法を提案していただき恐縮です。
文献等、検討してみます。

回答No.4

zinc

補足ありがとうございます。
解答とはいえないかもしれませんが、アイディアだけ。。。

ドライアップをされているとのことでフッ化物が残ってしまうのですね。
濾紙がぼろぼろになるとは初めて知りました。

１．フッ酸溶解後、親水性PTFE濾膜での濾過をし、純水洗浄すれば、水溶性物質がのぞけると思います。そこでフッ化物を除いてみてはいかがです？親水性PTFE濾膜はADVANTECのカタログに載っていると思います。
２．フッ酸溶解によりSiO2以外のピークが変わらないことを確認します。
　　もし変わるようであれば他の方法を考える必要があります。
　　NaOHでのSiO2の溶解等。

お礼

Zincさん、ありがとうございます。

参考にさせていただきます。

関連したことでまた質問を出させていただくことがあるかも
しれませんが、その時もまたよろしくお願い致します。

回答No.3

anisol

こんにちは。前回の質問ではお役に立てませんでした。
ちょっと疑問点が。硫酸でHFを飛ばす操作をしなかったのはなぜでしょうか？また、蛍光X線分析でなく、X線回折のほうがよいのでしょうか？

素人なので、的外れな疑問だったら無視してください。

お礼

補足の質問です。

入れるべき硫酸は濃度はどれぐらいがよいのでしょうか。
96％の硫酸を20％HF溶液にピペットで入れると
発煙によってガラスのピペットが使えなくなりそうな
気がします。プラスチック製のものにすればいいのでしょうか。

具体的な濃度を現在調べているのですが、なかなか文献がなくて・・

補足

anisolさん、ありがとうございます。

補足致します。

以前のご指摘どおり、硫酸でHFを飛ばす操作の実験は行いました.
20％HFを試料に注いで1時間加熱後15％硫酸を入れました。
加熱乾燥後X線回折しましたが、同定不可能なピークが出てきまして・・・
確信のある濃度・量ではなかったので、そのままにしておりました。
またよい資料があれば教えていただければ助かります。

蛍光X線分析ですが、蛍光X線分析のできる機械はありませんので。

たびたびお世話になって申し訳ありません。
今後ともよろしくお願い致します。

回答No.2

zinc

岩石のＸＲＤは門外漢ですが酸化物のＸＲＤはやっておりましたので以下の点補足いただければ解答がしやすいです。

１．X線回折を行うと言うことは、その岩石がどの様な結晶を含んでいるか同定されようとしているのでしょうか。
２．岩石を砕いて粉末のＸＲＤをとられていますか。
３．また、フッ酸に加熱溶解後沈殿物のＸＲＤをとられたのでしょうか。
　　170℃処理と言うことはドライアップされています？
　　→フッ酸処理の詳しい手順をお教えください。

補足

Zincさん、ありがとうございます。

補足致します。

1.岩石の成分を調べております。岩石をフッ酸などで処理し,
処理前と処理後でどう変わったかを見ております。実際は、
SiO2を除去して炭素質を取り出そうとしておりますが,なかなか
うまくいきません。

2.岩石を粉砕して、粉末にて回折しております。

3.「フッ酸に加熱溶解後沈殿物のXRD」とおっしゃってますが、
現在のところフッ酸を注いだ後、そのまま加熱を続けて
乾燥させています。また、ろ紙を使ってろ過しましたが、
ぼろぼろになるので、最近はしておりません。
　処理の手順です。
　　1.岩石を粉砕し、メノウ乳鉢で細かく粉砕する。
　　2.0.5ｇをテフロンシャーレに入れ、20％HFを15MLいれる。
　　3.20分・60分・120分170℃で加熱する。
　　4.それぞれ自然乾燥させる。（または純水を加えてろ過）

　でも実際はゆっくり加熱しながらフッ酸を飛ばしています。

X線回折すると、SiO2のピークはほぼ消えて目的はたっせいされたのですが、
フッ酸の化合物がたくさん生じ、それが困るのです。

厳しい意見（こんな方法ではダメだ！など）なんでも、お願い致します。

回答No.1

noname#211914

以下の参考ＵＲＬサイトは参考になりますでしょうか？
「NIRE:揮発性金属の微量成分分析法の研究」
このＮＩＲＥの報告書を探されては如何でしょうか？
さらに、文献検索で総説等を探されては如何でしょうか？

ご参考まで。

参考URL：

http://www.aist.go.jp/NIRE/publica/nenpo/h10/2-1-2.htm

お礼

MiJunさん、ありがとうございます。

おせわになります。

早速探して見ます。

またなんなりとお願い致します。