Все о геологии

Есть: Проба осадка со дна Тихого океана (красная карбонатная глина)
Нужно: Разделить на 14 фракций от >10 мм до <0,001 мм так, чтобы потери вещества составили не больше 5% для последующего анализа РЗЭ на ICP-MS.
Проблема: Стандартные методики Сабанина, Петелина, Аттерберга не подходят, т.к. не позволяют избежать больших потерь вещества.
Вопрос: Кто-нибудь пользовался методом разделения осадков с помощью центрифугирования или какими-то другими методиками позволяющими решить вышеобозначенную проблему? Если да, поделитесь пожалуйста методикой!

Мне приходилось трижды столкнуться с этой проблемой, когда нет никаких справочников и авторитетов: на золоте, на стройматериалах, на фосфоритах. Я понял так, что у вас очень уникальный полевой материал. Самый бережный и самый достоверный метод фракционирования (с наименьшими потерями к качеству информации о пробах) - это гравитационный метод. Сита вам не подходят. Отмутите глину - в мензурке как можно большей длины (или без этого, так как многие глинистые минералы "уже будут водой нарушены"). Затем, так как ситовой анализ не подходит, примените "ветродуй": высушите пробы и подставьте их под промышленный вентилятор и в герметичную трубу (можно бытовой вентилятор, обычное помещение). Изначально разбейте каждую пробу, в соответствии с теорией опробования, на несколько вариантов их обработки, и проведите ряд эксперементов "от-и-до" получения конечных результатов. Всё остальное зависит от точности Ваших расчётов, фиксации условий "ветродуйня", знания геолого-математического моделирования (геологической или физической статистики).
Очень Вам завидую: поступал в морское училище, второй (из трёх) вуз закончил по профилю первого - ЛГИ, когда в нём была только создана кафедра морской геологии.
С уважением, Гигом.

Здравствуйте Гигом!
Спасибо за ответ. Не могли бы Вы уточнить что имеется ввиду под: "Изначально разбейте каждую пробу, в соответствии с теорией опробования, на несколько вариантов их обработки, и проведите ряд эксперементов "от-и-до" получения конечных результатов."

Я, честно говоря знаком только с вышеобозначенными в моем верхнем сообщении методиками, во всех остальных я полный профан, поэтому был бы очень признателен за более детальное описание метода фракционирования. Если что, пишите мне на почту sarantsev_собака_mail.ru

Обратитесь в ближайшую дробилку (организацию по обработке и подготовке проб к анализам): Вам надо пробы квартовать на несколько штук, так как Вы до конца анализов не будете иметь представления об истинности той или иной методики (надо сделать и внутренний и внешний контроли анализов, и т.п.), т.е. у Вас на каждой стадии должен сохраняться хотя бы один-два дубликата пробы. Статистические расчёты опробования, обработки и пробоподготовки довольно хорошо известны и с помощью ПЭВМ легко расчитываются (возможно есть готовые программы).
С уважением, Гигом.

Евгений, существует целый ряд методических указаний по подготовке проб к различного вида анализам..Гигом правильно заметил, что без предварительной подготовки вашей пробы нельзя начинать никакого анализа по разделению на фракции, особенно если это довольно редкий глинистый или иловатый материал..

Проба (вся) должна быть высушена. Затем она должна быть взвешена и разрыхлена до однородной массы (но никакого дробления)..

После этого проба рассыпается на опробовательском столе и тщательно перемешивается несколько раз и потом из неё делается эдакий плоский круг (лепешка), которая делится на четыре равные секторв-части . Две части вы убираете в сторону со стола(это ваши дубликаты на случай неудачного анализа). Две оставшиеся части опять перемешиваете и делаете такой же "финт" с разделением на части..Такие операции можно проводить до тех пор, пока вы не придете к определенному весу "представительного образца", с которым можно начинать "игры"..Но материала должно быть достаточно для точности определения..

Все зависит от того, каков у вас объем изначального материала и какие требования по необходимому весу "представительного образца" этого материала требуется для каждого из вида анализов ..(это по справочникам.)

Потом можно приступать к отмучиванию каждой пробы в длинных мензурках, разделению на фракции и высушиванию каждой (то что упомянул Гигом). Максимально избежать потерь можно только при тщательной очистке фильтров от материала после высушивания каждой из фракций..

Вообще-то, каждая минералогическая лаборатория знает эти вещи наизусть, но лучше контролировать всё самому,т.к исходный материал довольно редкий..

Полностью согласен с Виктором из МГУ, так как из меня эпистолярный педагог хреновый.
С уважением, Гигом.

Доброго времени суток, Виктор и Гигом!
У меня нет проблем с пробподготовкой, благо методики рассказываются на Геологическом факультете курсе на втором (по крайней мере на кафедре Литологии).
Возможно, Вы просто не поняли моего вопроса.

А проблема вот в чем. В описанных Вами методиках фигурирует отмучивание в мензурках. Я так подозреваю (даже уверен), основано это на законе Стокса о падении частиц в столбе воды! Что касается фракционирования влажных илистых осадков с использованием з-на Стокса, то сейчас существует 2 методики, используемые в России: Петелина и Сабанина. Обе методики мне известны и опробованы.

Вопрос состоял в том, чтобы отойти от з-на Стокса и использовать что-то принципиально другое без отмучивания!

Евгений, если вы считаете, что вас неправильно поняли, то это означает , что автор вопроса задал его чем-то не совсем некорректно .

Поясняю.Я понял, что Вам нужно разделить пробу редкого материала глинистого и иловатого состава тихоокеанских донных осадков на определенное количество фракций с минимальными потерями. Вы уверены, что применяемые у нас методы Петелина-Сабанина- Шёна вас не "выручат"и нужно что-то принципиально новое. ТАК ?? Если так, то......

В этом случае , вам следовало бы начать свои поиски не на форуме типа здешнего, а в библиотеке ВИНИТИ в разделе "Новые технологии разделения твердых частиц (пудр) на фракции"..

Но в этом случае ваш институт должен быть финансово готовым к тому, чтобы приобрести новейшую технику , существующую в настоящее время(если выполнять всё самим) или найти организацию, которая выполнит вашу задачу "за приличное вознаграждение".:))

Но , как бы там ни было, а ПРИНЦИПИАЛЬНО вы не уйдете ни от Сабанина с Петелиным, ни от закона Стокса.

Существуют и новые технологии и аппаратура (циклотроны) , на которых применяются в комплексе разные методы - на первой стадии - механическое отсеивание ,далее - циклонирование (центрифугирование) с фильтрованием, и в конце -концов - обычное фильтрование для тончайших фракций специальными фильтрами. Потери материала минимальные.

Если вас интересует именно это, то вы не там ищете.

http://www.cyclotroninc.com

И в случае, если вам это подходит и будет осуществлено, то количество дубликатов о которых шла речь ранее по подготовке проб , позволит выполнить анализ не один раз (для получения максимально точного результата)..

Удачи..

Evgen писал(а):Доброго времени суток, Виктор и Гигом!
У меня нет проблем с пробподготовкой, благо методики рассказываются на Геологическом факультете курсе на втором (по крайней мере на кафедре Литологии).
Возможно, Вы просто не поняли моего вопроса.

А проблема вот в чем. В описанных Вами методиках фигурирует отмучивание в мензурках. Я так подозреваю (даже уверен), основано это на законе Стокса о падении частиц в столбе воды! Что касается фракционирования влажных илистых осадков с использованием з-на Стокса, то сейчас существует 2 методики, используемые в России: Петелина и Сабанина. Обе методики мне известны и опробованы.

Вопрос состоял в том, чтобы отойти от з-на Стокса и использовать что-то принципиально другое без отмучивания!

Есть статья - Козлов С.А. Формирование структуры и инженерно-геологических свойств глубоководных отложений Тихого океана / Морские инженерно-геологические исследования. СПб, ВНИИОкеангеология, 2003, с. 99-113. Там проанализированы различные подходы к оценке природной дисперсности тихоокеанских илов, предложена модель её формирования.
http://www.lithology.ru/node/161

Всё-таки попробуйте поискать то, что связано с "ветродуем". Из моей практики - получилось неплохо, коль методы осаждения не подходят. Было всё довольно примитивно: длинный коридор (метров 100), короб более-менее герметичный из фанеры и промвентилятор. Фракций получилось столько - сколько захотите. Поищите в разделе Промышленности - обеспыливание, фильтры пром.установок, очистка газов. Думаю, что это перспективный раздел. Может быть и заблуждаюсь.
С уважением, Гигом.

В седиментометре конструкции Гостинцева (ВНИГРИ), с автоматической сменой кассет, все фракции сохраняются на 100%. Вся проблема - в выборе способа диспергирования. При слабом воздействии - не все агрегаты и микроагрегаты распадаются, при сильном - могут разложиться первичные частицы. Вопрос до конца не проработан. Для океанских илов большее значение имеет не гранулометрический, а агрегатный состав.

Бывалый, привет Валентину Ивановичу Назарову - моему учителю по ЛГИ - из Волгограда.
С уважением, Гигом.

Есть книга В. Н. Свальнова и Т. Н. Алексеевой "Гранулометрический состав осадков Мирового океана". В ней есть неплохой обзор методов разделения.

Евгений , просьба трудящегося в виде вопроса была:::

"Вопрос состоял в том, чтобы отойти от з-на Стокса и использовать что-то принципиально другое без отмучивания!"

Гигом предложил обратиться к промышленным разработкам. Вот товарищ Самсонов В.Т. обосновал математически метод, который может вполне применяться для разделения пылей и пудр на фракции..Что и происходит на практике ..Но опять закон Стокса мешается "под ногами".

Но зато никакого отмучивания, сплошное "продувание".
На этом способе основан метод "циклонирования" в лабораториях, где разделяется пылеватый материал на фракции (см. выше).Надо думать, что размер частиц по каждой из фракций вы можете задавать сами и количество фракций также ..

Да и современные пылесосы уже работают на тех же принципах..:)) Во всяком случае 5 (пять) фракций запросто выделяются на моем, но размеры частиц заданы заранее. Зато никаких отходов..!!!

Остаётся лишь задачка по поиску лаборатории , где имеется соответствующее оборудование.



А это книжка Самсонова В.Т.


http://sam-vl.narod.ru/MathModel/MathMo ... Modelw.htm

Книга Самсонова очень интересна, но прочитать или скачать её не удаётся - виснет, тем более ссылки в этой книге. Перепеределайте или подскажите, что делать, пожалуйста.
С уважением, Гигом.