Choď na obsah Choď na menu
 


O čistení a niektorých skúškach minerálov 

Vojtech Tichý

     Väčšina zberateľov minerálov chce mať vo svojej zbierke len tie najkrajšie vzorky. Niektoré minerály však bývajú pokryté povlakmi alebo vrstvami iných minerálov, ktoré pôsobia rušivo.

     Najčastejšie to bývajú kalcit a rôzne hydroxy- a oxy-zlúčeniny železa. V takýchto prípadoch podáva pomocnú ruku chémia. Pri jej použití však treba vždy zvažovať chemické vlastnosti minerálu, nečistôt a použitého chemického činidla. Údaje o metódach chemického čistenia minerálov sa vyskytujú v rôznych literárnych prameňoch a v rôznej úrovni popisu metód. Pokúsil som sa dostupné údaje zozbierať, posúdiť a pripojiť k nim svoje skúsenosti. Neuvádzam spôsoby mechanického čistenia (odstraňovanie hliny, ílov, organických materiálov) pomocou rôznych kefiek, štetcov, škrabiek a rydiel, pretože každý zberateľ má svoj zaužívaný, praxou overený spôsob.

Spôsoby odstraňovania kalcitu

Odstraňovanie s kyselinou chlorovodíkovou (HCl)

     Najčastejším spôsobom odstraňovania kalcitu je jeho rozpustenie pomocou kyseliny chlorovodíkovej (tiež soľnej) o rôznej koncentrácii. Pokiaľ je minerál proti jej pôsobeniu odolný môžeme použiť koncentrovanú kyselinu (35%-nú). Na rozpustenie 100g kalcitu je potreba asi 250 ml kyseliny. Pri použití koncentrovanej kyseliny je rozpúšťanie veľmi búrlivá reakcia sprevádzaná silným šumením a vývojom oxidu uhličitého. Môže dôjsť až k vykypeniu obsahu nádoby.

     Vhodnejšie je používať zriedený roztok o koncentrácii 5%. Pripravíme ho zriedením koncentrovanej kyseliny destilovanou vodou v pomere 1 diel kyseliny a 6 dielov vody (1+6).
Spotrebovanie kyseliny sa prejaví zastavením šumenia a vývojom bubliniek v roztoku. Po skončení čistenia je nutné minerál viackrát premyť vodou a nakoniec nechať ponorený v cca 5%-nom roztoku uhličitanu sodného aspoň jeden deň. Potom ho opäť dobre opláchnuť tečúcou vodou.

Odstraňovanie s Chelatonom 3

     Chelaton 3 rozpúšťa kalcit (i iné uhličitany) podstatne pomalšie a bez búrlivej reakcie. Používame jeho nasýtený roztok vo vode. Ukončenie reakcie rozpúšťania opäť poznáme podľa prestania úniku bubliniek plynu zo vzorky. Rozpúšťanie môžeme urýchliť zahrieva- ním. Po skončení čistenia vzorku opláchneme pod tečúcou vodou. Iné názvy chelatonu 3: dvojsodná soľ kyseliny etyléndiamíntetraoctovej, syntron B, komplexon 3.

Poznámka: K odstraňovaniu kalcitu (obecne uhličitanov) môžeme použiť aj iné kyseliny ako napr.: dusičnú, fosforečnú, octovú, citrónovú, vínnu a iné. Ich použitie však závisí od vlastností daného minerálu, ich koncentrácie, teploty rozpúšťania, dostupnosti a bezpečnosti pri ich používaní. K rozpúšťaniu kalcitu nemôžeme použiť kyselinu sírovú. Pred začiatkom čistenia vzorky minerálu odporúčam odskúšanie použitého činidla na jeho malej vzorke. Predídeme tak možnému sklamaniu a získame "predskúsenosť" z použitej metódy čistenia.


Spôsoby odstraňovania zlúčenín železa

Odstraňovanie s kyselinou chlorovodíkovou

     K odstráneniu povlakov zlúčenín železa z kryštálov kremeňa je tento spôsob najrýchlejší a najúčinnejší. Použijeme zriedenú kyselinu (1+1).Prípadné žlté sfarbenie podkladu alebo kryštálov odstránime pomocou kyseliny oxálovej. Po skončení čistenia necháme vzorku 1 až 2 hodiny v čistej vode.

Odstraňovanie s kyselinou oxálovou (šťavelovou)

     K čisteniu používame 10%-ný roztok kyseliny. Odstránenie povlakov je pomalé a trvá i niekoľko dní. Urýchliť ho môžeme zahrieva- ním. Po skončení čistenia vzorku dobre opláchneme v tečúcej vode, alebo ju v nej nejaký čas ponecháme.

Odstraňovanie s kyselinou citrónovou

     Tento spôsob je ešte pomalší ako predošlý. Používame roztok o koncentrácii 100g kyseliny na 100 ml vody.

Rozlišovacie skúšky podobných minerálov

Rozlíšenie kalcitu od aragonitu

FEIGL F.: Mikrochemie 13,136 (1933)
NOVÁČEK R.: Věda přírodní 14,257(1933)-na výbruse

Skúška je založená na vysokej citlivosti na prítomnosť iónov OH- pri reakcii:
Mn2+ + 2 Ag+ + 4 OH- ---- MnO2 + 2 Ag + 2 H2O
Obe modifikácie uhličitanu vápenatého sa líšia od seba malým rozdielom svojej rozpustnosti a rýchlosti rozpúšťania vo vode, pričom aragonit je rozpustnejší.
CaCO3 ---- Ca2+ + CO32-
CO32- + H2O ---- H2CO3 + 2 OH-
Podľa rýchlosti svojho rozpúšťania reagujú aj iné uhličitany. Podľa ich znižujúcej sa rýchlosti rozpúšťania ich môžeme zoradiť do nasledovného radu: aragonit, stroncianit, witherit-smithsonit, ceruzit-ankerit, dolomit, kalcit, siderit, magnezit.

Postup skúšky: Jemne práškový minerál sa premieša s kvapkou reagenčného činidla. Ak už po 2 minútach vznikne čierne zafarbenie vzorky ide o aragonit. U kalcitu vzniká až po 10 minútach slabé šedé zafarbenie, ktoré sa po niekoľkých hodinách prehĺbi na čierne ako u aragonitu.

Touto skúškou sa môže zisťovať prítomnosť oboch modifikácií vo výbrusoch hornín a minerálov. Po potretí povrchu vzorky činidlom vznikajú dobre rozlíšiteľné miesta prítomnosti kalcitu a aragonitu v dôsledku čiernej farby agregátov aragonitu.

Činidlo: 11,8 g heptahydrátu síranu manganatého sa rozpustí v 100 ml vody a pridá sa 1 g pevného síranu strieborného. Roztok sa povarí, ochladí a prefiltruje. Potom sa pridajú 1-2 gtt zriedeného NaOH a po 1-2 hodinách sa odfiltruje vzniklá zrazenina. Roztok, prechovávaný v tmavých fľašiach, je trvanlivý.

Rozlíšenie kalcitu od aragonitu podľa Meigenova (1903)

     Drobné zrnká minerálov povaríme v 5-10 %-nom roztoku dusičnanu kobaltnatého. Aragonit sa sfarbí na fialovo už po 30 sekundách, kalcit zostane nezafarbený aj po 10 minútach. Zliatím roztoku a premytím skúmanej vzorky vodou sa zafarbenie zvýrazní. Reakciu môžeme urobiť aj na výbruse. Podobne reagujú aj witherit a stroncianit. Reakcia zlyháva u kalcitu, ktorý obsahuje už 5% aragonitu.

Činidlo: V 95 ml destilovanej vody sa rozpustí 5 g dusičnanu kobaltnatého. V prípade zakalenia roztoku sa roztok prefiltruje.

Rozlíšenie kalcitu od aragonitu za studena

Reakcia je rovnako citlivá ako reakcia s kobaltovou solúciou. Aragonit sa pokrýva tmavozeleným povlakom hydroxidu železnatého. Kalcit sa skoro nemení. Podobne reagujú aj witherit a stroncianit. Dolomit a magnezit sa chovajú ako kalcit.
Postup skúšky: Práškovú vzorku zalejeme s 10-20 ml činidla. Po chvíľke sa na aragonite vzniká tmavozelený povlak. Kalcitový prášok sa pokrýva len slabožltým povlakom hydroxidu železitého. Reakciu je možné urobiť aj na nábruse.
Činidlo: V 100 ml destilovanej rozpustíme 3 g síranu železnatého alebo 5 g síranu železnato-amónného (Mohrova soľ).Roztok použitý na skúšku musí byť vždy čerstvý.

Rozlíšenie kalcitu od dolomitu podľa Lamberga (1887)

Pri pôsobení chloridu železitého na kalcit vzniká oxid uhličitý a hydroxid železitý hnedej farby. Dolomit nereaguje.
Postup skúšky: Do roztoku činidla ponoríme jemnozrnnú vzorku na 1 minútu a hrubozrnnú na cca 2 minúty. Vzorku potom premyjeme vodou a pozorujeme vznik hnedého zafarbenia kalcitu. Dolomit sa za 1-2 minúty nemení, ak najmenší priemer jeho zŕn je 0,02 až 0,01 mm.
Činidlo: V 90 ml vody rozpustíme 10 g chloridu železitého bezvodého.

Rozlíšenie dolomitu od magnezitu

FIEGL F.: Zeitschrift für analytische Chemie 74,399(1928)

Na vzorku minerálu vo forme hrubšieho prášku nalejeme činidlo a povaríme 2-5 minúty. Roztok opatrne zlejeme a prášok 2x premy- jeme vodou. Magnezit sa sfarbí na ružovo až fialovočerveno, dolomit ostane nezmenený.
Reakciu dávajú aj iné nerasty obsahujúce horčík (periklas, brucit, horečnaté fosforečnany a iné). Rovnako reaguje aj jemne rozomletý dolomit (veľkosť zrna O,002-0,003 mm).
Činidlo: Do 1%-ného alkoholického roztoku difenylkarbazidu dáme 3g hydroxidu sodného alebo draselného. Roztok nie je trvanlivý.

Rozlíšenie pyritu od markazitu podľa Penfielda

Pri rozpúšťaní v koncentrovanej kyseliny dusičnej (1+1) za tepla sa pyrit rozpustí bez zbytku. Markazit zanecháva zákal a žlto-šedé chuchvalce síry, plávajúce na povrchu roztoku. Na drobné čiastočky (O,25-1 mm) vzorky nalejeme 3%-ný peroxid vodíka. Ak nastane búrlivá reakcia spojená s vylučovaním koloidnej síry ide o markazit.

Rozlíšenie sádrovca od anhydritu

FEIGL F.:Qualitative Analyse mit Hilfe von Tüpfelreaktionen Leipzig(1938)

Skúška je založená na skutočnosti, že sadrovec má asi 3x vyššiu rozpustnosť vo vode ako anhydrit. Rozdiel v rozpustnosti je zreteľnejší v roztoku uhličitanu sodného (sódy). Ak sa použije roztok sódy, na červeno zafarbený fenolftaleínom, vynikne rozdiel rozpustnosti vo vyššej rýchlosti odfarbovania roztoku v prípade sadrovca než anhydritu.

Postup skúšky: Na skúmanú vzorku vo forme prášku kvapneme 2-3 gtt činidla. U sadrovca nastane pozorovateľné zosvetlenie farby roztoku už po 1-2 minútach a odfarbenie nastane po 4-5 minútach. U anhydritu po 15 minútach a odfarbenie až po 40 minútach. Skúšku môžeme robiť aj na pevnej vzorke avšak rozdiel je menej výrazný.

Činidlo: V 96 ml vody rozpustíme 4g bezvodého uhličitanu sodného a pridáme 3 kvapky 2%-ného alkoholického roztoku fenolftaleínu. Tento si pripravíme rozpustením 2g fenolftaleínu v 100 ml 96%-ného etanolu (lieh, alkohol, etylalkohol).

Rozlíšenie jantáru od jeho imitácií

Skúška je založená na rozdiele v špecifických hmotnostiach jantáru a jeho napodobenín zo syntetických živíc. Pri vložení skúmanej vzorky do nasýteného roztoku chloridu sodného (kuchynská soľ) potom, ak ide o jantár bude vzorka plávať na povrchu roztoku. Pri klesnutí vzorky na dno nádoby alebo jej vznášaní sa v roztoku ide o imitáciu jantáru. Okrem jantáru plávajú v roztoku aj ambroid, kopál a polystyrén. Ambroid od jantáru rozpoznáme tak, že naň kvapneme éter. Ak vznikne na jeho povrchu matná škvrna ide o ambroid. Kopál je mäkší než jantár, čo zistíme opatrným dotykom noža na jeho povrch. Môžeme použiť aj rozžeravenú ihlu, ktorou sa na vhodnom mieste dotkneme skúmanej vzorky. Jantár a kopál vydávajú príjemnú, aromatickú vôňu. Ostatné napodobeniny dávajú typický chemický zápach.

Príprava roztoku: Nasýtený roztok chloridu sodného si pripravíme rozpustením 26,5g soli v 100 ml vody (asi 10 kávových lyžičiek).Na dne nádoby musí zostať malé množstvo nerozpustenej soli.