Способ определения объема жидкой углекислоты в микровключениях Советский патент 1988 года по МПК G01N7/00 

О) 4;

Изобретение относится к термобарогео- химии, а именно к методам изучения микровключений в минералах для выяснения физико-химических параметров эндогенного рудообразования, и может быть использовано при поисках рудных месторождений и их оценке.

Цель изобретения - сокращение времени анализа.

На фиг. 1 изображена схема устрой ства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - схема установки препарата (минерала) с микровключениями в термостолике; на фиг. 3-6 - зарисовки микровключений с жидкой углекислотой.

Термостолик предназначен для нагревания минералов (препаратов) с микровклю- чения.ми под микроскопом. Выполнен термостолик (фиг. 1) в форме цилиндра и состоит из корпуса 1 с крышкой 2. Снизу к корпусу тер.мостолика прикреплено опорное кольцо 3, с помощью которого он устанавливается и закрепляется на микроскопе. Внутри корпуса расположен блок 4 водяного охлаждения, состояп ий из двух частей, плот- но соединенных по месту 5. Вода цирку- ;1ирует в полости 6 по неза.мкнутому кру- гу с отводными трубками. Сверху блок во- дяного охлаждения закрыт плотно прилегаю-. щей крышкой 7 из высокотеплопроводного материала. Основным узлом термостолика является блок нагревателя, состоящий из двух деталей - остова 8 и фигурного кольца 9. В углублении остова нагрева- теля расположен плоский нагревательный эле.мент 10 и теплоноситель 1 I с встроенной в него термопарой 12, в центре которой просверлено отверстие диаметром около 1,0 мм. Между теплоносителем и нагревательным элементом 10 установлена элект- роизоляционная прокладка. Отводы от нагре- вателя проходят через два отверстия в остове 8 блока нагревателя и закреплены на переходной колодке 13, к которой подходят соединительные провода 14 от внешнего источника электропитания.

Термоэлектроды 15 термопары от рабо- чего слоя вначале проходят в плоскости теплоносителя 11, затем над ним в углублении фигурного кольца 9 и далее укладываются в углубления остова 8 блока Нагревателя. Блок нагревателя центрированно установлен на теплоизоляции 16 (например, асбесте) в блоке 4 охлаждения. Теплоизоляция теплоносителя 11 снизу обеспечена оптически прозрачным кругом 17 (например, из стекла), который удерживается цилиндром 18 и кольцом 19. В Kopriyce термостолика закреплена трубка 20 для ввода электродов термопары и имеется пространство 2 для укладки проводов (не показаны). На теплоносителе 11 (фиг. 2) свободно лежат металлический колпачок 22 и теплоизоляционный круг (например, покровное стекло) 23. В качестве окулярного микрометра, необходимого для измерения диаметра газового пузырька, может использоваться любое устройство, например MOB - I-IS .

Объем определяют следующим образом.

При обнаружении в минерале (препара- те) микровключений с жидкой углекислотой образец помещают в термостолик на теплоноситель 11 (фиг. 1 и 2) и покрывают колпачком 22 и теплоизоляционным круго.м 23. Микровключение с жидкой углекислотой 0 располагают таким образом, чтобы оно находилось над отверстием в рабочем спае термопары 12 (фиг. 2).

В микровключении с помощью окулярного микрометра измеряют диаметр газового пузырька и при этом фиксируют температуру t. Затем с помощью соединительных проводов 14 к внешнему источнику электропитания подключают нагревательный эле.мент 10 и он нагревается. Тепло от нагревательного элемента 10 через теплоноситель 0 1 i 1ередается на препарат (минерал с микровключением). При нагревании в микровключении происходит уменьшение диаметра газового пузырька. В процессе нагрева препарата постоянно наблюдают за изменениями в микровключении и в момент исчезновения газового пузырька регистрируют температуру гомогенизации жидкой углекислоты.

Объем жидкой углекислоты рассч.итыва- ют по формуле с использованием известнь)1х значений по нлотности жидкой и газооб5.

0

разной углекислоты:

V l.nd iELZEl 6 PI -РЗ

где V - искомый объем углекислоты - объем микровключения:

d - диаметр ra3OBor(j п зырька при температуре t;

PI - плотность жидкой углекислоты на линии насыпдения при температуре t;

Р2 - плотность газообразной углекислоты на линии насыщения нри температуре t;

рз - плотность жидкой углекислоты на линии насыщения при температуре исчезновения пузырька.

Пример I. Углекислотное микровключение (фиг. 3) неправильной формы с газовым пузырьком диаметром 73-10 м (при

18,2°С). При пагревании минерала с микро- включение.м с помощью термостолика момент исчезновения газового пузырька наступает при 23,4°С (фиг. 4). Плотность жидкой углекислоты при 18,2°С равна 797,7, а при 23,4°С - 736,9 кг/м ; плотность газообразной углекислоты при 18,2°С составляет 180,55 кг/м . Согласно расчету по формуле объем микровключения с углекислотой равен V 2,066-10- м.

Пример 2. Микровключение сложной неправильной формы, в котором присутствуют жидкая углекислота 24, газовый пузырек 25, минерал-узник 26 и водный насыщенный раствор 27 (фиг. 5). Диаметр газового пузырька при температуре наблюдения 20,1°С равен ST iO м. Последующий нагрев препарата (минерала с микровключением) в термостолике проводит к исчезновению газового пузырька при 28,7°С (фиг. 6).

Плотность жидкой углекислоты при 20,1°С равна 776,6, а при 28,7°С - 638 кг/м . Газообразная углекислота в газовом пузырьке при 20,1°С имеет плотность 195,7 кг/м . Расчетный объем жидкой углекислоты в микровключении составляет V 1,111-1(1 м.

Предлагаемый способ позволяет не менее чем в три раза сократить время и повысить точность определения объема жидкой углекислоты в микровключениях.

Формула изобретения Способ определения объема жидкой углекислоты в микровключениях, включающий отбор образца с порой, заполненной жидкой углекислотой с газовым пузырьком, измерение температуры, нагрев до темперапу- ры исчезновения пузырька и фиксирование этой температуры, отличающийся тем, что. с целью сокращения времени анализгг, измеряют диаА1етр газового пузырька и объем 0 жидкой углекислоты рассчитывают по формуле

v i/6nd li: %

где V- искомый объем углекислоты;

d-- диаметр газового пузырька при температуре I;

PI и ра -плотность жидкой и газообразной углекислот на линии насыщения соответственно;

РЗ - плотность жидкой углекислоты на линии насыщения при температуре исчезновения газового пузырька.

5

0

Изобретение относится к термобаро- геохимии, к методам определения объема жидкой углекислоты в микровключениях, может быть использовано при поисках рудных месторождений. Цель изобретения - сокращение времени анализа. Отбирают образец с порой, заполненной жидкой углекислотой с газовым пузырьком, измеряют температуру и диаметр газового пузырька, нагревают до температуры исчезновения пузырька и фиксируют эту температуру. Объем жидкой углекислоты рассчитывают по формуле. 6 ил.

1 2 5 Ь5 1 15 3

II II I I 21 3 8 Ю 18 77 19 1Б Ю

Фиг.1

22

I

15

J /3 П 20

2J

Фиг. 2

t--18.2 , 25

Фи&.3

t-23.J

27

troM 2l4

7

ФигЛ

trQM-28,r

27

26 24

Фиг.6