خدمات آزمایشگاهی

تعداد بازدید:۸۷۰

آزمایشگاه های سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور در چهار بخش آزمایشگاه تجزیه شیمیایی، آزمایشگاه ژئوشیمی، آزمایشگاه فلزات گرانبها و آزمایشگاه کانی شناسی به مراجعین محترم خدمت رسانی می کنند.

آزمایشگاه XRF

طیف‌نگاری فلوئورسانس اشعه ایکس (X-ray fluorescence spectroscopy) یکی از رایج ترین دستگاه های آنالیز عنصری است که به دلیل غیر تخریبی بودن و سرعت نسبتا بالای برای آنالیز های کیفی و نیمه کمی از اهمیت زیادی برخوردار است. برای این منظور اشعه ایکس به نمونه تابیده  وباعث برانگیختن اتم ها و انتقال الکترونی در لایه‌های مختلفِ اتم می گردد. در اثر این پدیده، اشعه ایکس ثانویه، تولید می‌شود که با تعیین طول موج (انرژی) اشعه ایکس ثانویه که مشخصه اتم است؛ می‌توان عناصر موجود در نمونه مورد نظر را شناسایی کرد. همچنین شدت نشر اشعه ایکس متناسب با غلظت گونه بوده و برای آنالیز کمی مورد استفاده قرار می گیرد.

آماده سازی نمونه در این روش بسیار ساده است و آنالیز با روش XRF منجر به تخریب نمونه نمی شود. هرچند این روش برای اندازه گیری مقدیر کم (Trace) مناسب نیست، ولی قادر به شناسایی و اندازه گیری بسیاری از اتم ها (سدیم تا اورانیم) است.

نکات استفاده از دستگاه XRF

  • مقدار نمونه به طور معمول باید بیشتر از یک گرم باشد.
  • نمونه باید ترجیحاً به صورت پودری و به صورت همگن باشد.
  • برای موادی با ترکیبات مشابه، استاندارد ها به خوبی مشخص شده و در دسترس می باشد.
  • دقت اندازه گیری با دستگاه XRF برای عناصر سنگین تر بیشتر است.
  • برای موادی که حاوی مقادیر بالای عنصر می باشند هم تأثیرات جذب و هم فلورسانس به خوبی قابل تشخیص می باشد.

آزمایشگاه شیمی تر 

عمده فعالیت های این آزمایشگاه  آنالیز عناصر در نمونه های خاک و آب است. در این آزمایشگاه عناصر لیتیم، سدیم و منیزیم در حد ppb اندازه گیری می شود.

همچنین اکسید عناصر آهن (گونه شناسی و اندازه گیری مفدار کلی)، کلسیم، منیزیم، تیتانیم، فسفر، منگنز، سیلیسیم و آلومینیوم شناسایی و اندازه گیری می شوند.

امکان آنالیز سولفات و کلر نیز در این بخش فراهم است.

آزمایشگاه ICP-OES

پلاسما جفت‎شده القایی (Inductively Coupled Plasma)، از جمله روش‎های طیف‎سنجی نشری است که اتم‎سازی در آن به کمک پلاسما تولید شده توسط یک گاز بی‎اثر که عمدتاً آرگون (Ar) است، صورت می‌پذیرد. از این روش برای آنالیز عنصری همزمان نمونه ها استفاده می شود. نمونه ها پس از هضم، به صورت محلول به دستگاه معرفی می شوند و نشر عناصر مورد نظر، به صورت همزمان، مورد بررسی قرار می گیرد.

دستگاه ICP-OES امکان اندازه گیری ۴۰ عنصر در سطح غلظتی ppm در نمونه های خاک را فراهم می سازد. همچنین این روش قادر به شناسایی و کمی سنجی ۲۶ عنصر در نمونه های آب و گیاه تا سطوح غلظتی ppb و ppm هست.

کاربردهای مختلف دستگاه ICP-OES

اندازه گیری مقادیر بسیار کم بیشتر عناصر  (به جز آرگون)
آنالیز فلزات سنگین با حد تشخیص کمتر از ppm
آنالیز کامل سنگ و خاک
آنالیز نمونه های گیاه، آب و بافت جانوری

آزمایشگاه FTIR

طیف سنجی تبدیل فوریه فرو سرخ (FTIR) روشی سریع و ارزان قیمت برای تعیین ساختار و اندازه‌گیری نیمه کمی گونه‌های شیمیائی است.

هرچند این دستگاه بیشتر برای تحلیل ساختار ترکیبات آلی به کار می رود، برای تشخیص ساختار برخی گونه های معدنی مانند کانی های رسی نیز کاربری دارد. دستگاه موجود در آزمایشگاه کانی شناسی قادر به آنالیز نمونه های جامد و مایع است.

آزمایشگاه XRD

یاهمان پراش پرتو ایکس (X-Ray Diffraction) تکنیکی قدیمی، پرکاربرد و منحصر به فرد برای تعیین مشخصات کریستال ها است. XRD برای تعیین مشخصات ساختار کریستالی مانند ثابت شبکه، هندسه شبکه، تعیین کیفی مواد ناشناس، تعیین فاز کریستال‌ها، تعیین اندازه کریستا‌ل‌ها، جهت‌گیری تک‌کریستال، استرس، تنش، عیوب شبکه وغیره، قابل استفاده است.

نمونه ممکن است به‌صورت لایه یا ورقه نازک یا پودر باشد. به طور معمول به 3 تا 5 گرم از نمونه پودری برای آنالیز XRD نیاز است. XRD نیاز به آماده‌سازی سخت و پیچیده‌ای ندارد و معمولا از نمونه پودری استفاده می شود. نمونه پودری، شامل صفحات نمونه است که به‌صورت تصادفی در نمونه وجود دارند؛ این امر باعث افزایش سرعت بررسی نمونه می‌شود. ذرات این پودر باید کوچک‌تر از 50 میکرومتر باشند. نمونه‌ای با ذرات کوچک‌تر منجر به پهن‌شدگی قله‌ها در نمودار پراش و نمونه‌ای با ذرات بزرگ‌تر منجر به برجسته‌تر شدن جهتی خاص از صفحات می‌شود.

مزایای  XRD

  • روشی سریع برای تشخیص مواد معدنی ناشناخته (کمتر از 20 دقیقه) است.
  • غیرتماسی و غیرمخرب است.
  •  نیاز به آماده‌سازی سخت و مشکل ندارد.

محدودیت های  XRD

  • رزلوشن و تفکیک پایین و شدت کم اشعه پراشیده شده
  • برای تشخیص دقیقتر، نمونه مجهول ترجیحاً باید تک فاز و همگن باشد.
  • شدت اشعه پراشیده شده در XRD وابسته به عدد اتمی است. برای عناصر سبک‌تر این شدت کمتر بوده و کا‌ر را برای XRD مشکل می‌کند.
  • نمونه باید به صورت پودری یکنواخت باشد.
  • پیک ها ممکن است همدیگر را پوشش دهند، که احتمال این اتفاق در زوایای بالاتر بیشتر می شود.

 

بخش مطالعه مقاطع صیقلی

در این بخش کانی های فلزی به صورت مقاطع صیقلی و یا مقاطع نازک-صیقلی مورد مطالعه قرار می گیرند.

مقاطع صیقلی  (polish)

مقاطع صیقلی به منظور مطالعه کانه های فلزی تهیه می‌شوند.  مقاطع تهیه شده باید خوب صیقل داشته باشند تا نور را به خوبی منعکس کنند. از آنجایی که نور از کانی های فلزی عبور نمی کند، در مطالعه مقاطع صیقلی از میکروسکوپ های اتعکاسی استفاده می‌شود 

مقاطع دو کاره Thin Polishes))

برای مطالعه همزمان دو کانی در کنار هم که یکی فلزی و دیگری سیلیکاتی ‌باشد، از این مقاطع استفاده می‌‌شود. در این مقاطع لامهای ضخیم به کار می‌رود. این مقاطع نیز با میکروسکوپهای انعکاسی مطالعه می‌شوند.

حاصل مطالعه کانی های فلزی در این بخش، گزارش نام کانی، بافت کانی، اندازه کانی، درصد کانی، حضور احتمالی انکلوزیون و آلتراسیون کانی خواهد بود.

 

آخرین ویرایش۰۸ بهمن ۱۳۹۹