#Иркутск #наука #научные_статьи

Рентгеновский «детектив»: как по двум линиям в спектре определить минерал меди

Определение форм нахождения меди в рудах и минералах — важная задача для геологов и металлургов. Ученые двух иркутских институтов СО РАН - геохимии @igc_irk_ru и земной коры @inst_crust - разработали новый подход, основанный на анализе отношения интенсивностей линий L-серии в рентгеновском спектре меди.

В обычном волнодисперсионном рентгенофлуоресцентном спектрометре с умеренным разрешением (~15–20 эВ) линии CuLβ и CuLα полностью не разделяются. Однако их интенсивность по-разному зависит от валентности и химического окружения атома меди - иначе говоря, для разных минералов они просто обязаны отличаться!

Так оно и вышло. Ученые показали, что для минералов с одновалентной медью (халькозин, куприт) отношение интенсивностей CuLβ/CuLα составило 0.23–0.24, с двухвалентной - почти вдвое выше — 0.43–0.44. Халькопирит (CuFeS₂), содержащий и Cu(I), и Cu(II) в своей структуре, занял промежуточное положение.

Практическая проверка метода тоже оказалась успешной. Исследование медно-никелевых руд позволило идентифицировать халькопирит в качестве основного минерала меди, что совпало с данными рентгенофазового анализа. Разработка иркутян позволяет быстро и без сложной пробоподготовки получать важную информацию о том, в каком виде медь присутствует в образцах.

Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0584854725003106