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拉曼光譜新應(yīng)用:根據(jù)礦物粒度分類巖石
2022年06月13日 13:34:33 來源:化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量:4320

近日,意大利錫耶納大學(xué)研究人員研發(fā)出一種基于便攜式拉曼光譜儀的新技術(shù),可以依據(jù)采樣過程中石灰?guī)r的粒度大小對(duì)巖石進(jìn)行分類。相關(guān)研究成果近期發(fā)表于《歐洲物理學(xué)雜志(P輯)》。

  【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日,意大利錫耶納大學(xué)研究人員研發(fā)出一種基于便攜式拉曼光譜儀的新技術(shù),可以依據(jù)采樣過程中石灰?guī)r的粒度大小對(duì)巖石進(jìn)行分類。相關(guān)研究成果近期發(fā)表于《歐洲物理學(xué)雜志(P輯)》。
 
  粒度指常指礦物或顆粒的直徑(毫米、微米)大小。沉積物顆粒的大小對(duì)沉積物的成巖作用有較大的影響,因此沉積巖礦物組成的粒度大小可以反映沉積巖結(jié)構(gòu)的主要特征,是巖石巖性的主要評(píng)價(jià)指標(biāo),同時(shí)對(duì)于其性質(zhì)和潛在用途有著非常重要的影響,例如,在同等孔隙度條件下,顆粒越粗,對(duì)應(yīng)的滲透率越大。
 
  石灰?guī)r是一種典型的沉積巖,在建筑、冶金、化工、塑料、涂料、食品等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。而粒度是石灰?guī)r的分類與利用的關(guān)鍵因素之一,不同工業(yè)用途對(duì)于礦物粒度的要求也不同。如在冶金工業(yè)中,煉鐵所需的石灰石粒度在15-60mm,燒結(jié)則要求粒度≤3mm。
 
  以往的研究表明,拉曼光譜信號(hào)和背景的強(qiáng)度取決于所測試樣品的顆粒及其大小。研究人員在此基礎(chǔ)上研究了鈣質(zhì)材料的拉曼信號(hào)強(qiáng)度變化和相關(guān)背景強(qiáng)度隨晶粒尺寸的變化,并開發(fā)出一種可以從拉曼光譜中提取平均晶粒尺寸定量信息的方法。
 
  (資料來源:中國科學(xué)報(bào))
 
  研究人員對(duì)來自不同意大利采石場的一組沉積鈣質(zhì)巖樣品進(jìn)行巖石學(xué)分類,然后進(jìn)行拉曼光譜分析,同時(shí)還對(duì)相應(yīng)的微球和結(jié)晶方解石粉末樣品進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)拉曼信號(hào)與粒徑之間存在明顯的相關(guān)性,并獲得了校準(zhǔn)曲線。實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了拉曼信號(hào)和背景強(qiáng)度對(duì)晶粒和粒徑的可重復(fù)行為,因此證明了從前者的測量中獲得后者的半定量信息的可能性。
 
  該成果可以在石灰工業(yè)領(lǐng)域以及各種科學(xué)環(huán)境和其他材料生產(chǎn)鏈中加以利用。由于設(shè)備便攜,該技術(shù)在采石時(shí)期就可以對(duì)石灰?guī)r進(jìn)行快速分析并分類,有利于有利于縮短石灰石材料的生產(chǎn)周期,減少成本。
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