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Ubicación en el enrejado de los oligoelementos dentro de los minerales y en sus superficies con ondas estacionarias
Y Qian1, N C Sturchio, R P Chiarello
1Materials Science Division, Argonne National Laboratory, Argonne, IL 60439.
Science (New York, N.Y.)
|September 9, 1994
Resumen
Las ondas estacionarias de rayos X localizan con precisión los oligoelementos en la calcita. El plomo sorbido y el manganeso natural ocupaban planos de celosía minerales específicos, mostrando la radiación del sincrotrón.
Área de la Ciencia:
- La mineralogía es la Mineralogía.
- La geoquímica es la geoquímica.
- Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
- Ciencias del medio ambiente Ciencias del medio ambiente.
Sus antecedentes:
- Comprender el comportamiento de los oligoelementos en los minerales es crucial para la geoquímica y las ciencias ambientales.
- La medición directa de las posiciones atómicas de impurezas y adsorbados superficiales en minerales es un desafío.
Objetivo del estudio:
- Para medir directamente las ubicaciones en la red de los oligoelementos dentro y en la superficie de un cristal único mineral.
- Demostrar la aplicación de ondas estacionarias de rayos X para mediciones de alta precisión en ciencias de la tierra y del medio ambiente.
Principales métodos:
- Utilizó ondas estacionarias de rayos X generadas por la difracción dinámica de Bragg.
- Aplicó mediciones de alta precisión a la calcita de espárrago natural de Islandia escindida a lo largo del plano (1014).
- Reaccionó la calcita con una solución acuosa diluida de plomo para estudiar la sorción superficial.
Principales resultados:
- El manganeso traza que ocurre naturalmente dentro del cristal de calcita a granel se localizó dentro de los planos (1014), sustituyendo al calcio.
- Se encontró que la absorción de plomo en la superficie del cristal era altamente ordenada.
- El plomo adsorbido estaba localizado predominantemente dentro de los planos (1014) en la superficie cristalina.
Conclusiones:
- El análisis de ondas estacionarias de rayos X proporciona mediciones directas y de alta precisión de las ubicaciones de la red de elementos traza en minerales.
- Los oligoelementos en la calcita a granel y las especies sorbidas en la superficie ocupan sitios cristalográficos específicos y ordenados.
- La radiación sincrotrón ofrece una poderosa herramienta para investigar las interacciones mineral-líquido y los procesos superficiales en las ciencias de la tierra y el medio ambiente.