X-Işını Difraksiyonu Yöntemi ile Kantitatif Mineral İçeriği Tayini ve Çalışma Şartlarının Etkisi

Abstract

X-ışını difraksiyonu yöntemi, daha çok mineral tanımlaması (kalitatif analiz) için kullanılırken, kantitatif kimyasal analiz için titrasyon, X-Ray Fluressance, Atomik Absorbsiyon Spektrometresi, İndüktif çiftlenmiş plazma kütle spektrometresi gibi yöntemler kullanılmaktadır. Kantitatif analiz yöntemleri, temelde analiz yöntemleri ve sonuçları bakımından benzer olmasına karşın analiz tiplerine göre büyük farklılıklar göstermektedir. X-Işını kırınımı tekniği ile kalitatif yani mineral tanımlama işlemi yapılırken, başka teknikler kullanılarak bu minerallerin kantitatif sonuçları da elde edilebilmektedir. Bu yöntem tercihi, bir numunede belirli bir mineral türünün kantitatif analizinin araştırıldığı çalışmalarda önem arz etmektedir. Örneğin, bir kayaç numunesindeki Silisyum (Si) ve Kuvars (SiO2) oranı birbirinden farklıdır. Çünkü silisyum sadece kuvarstan değil, kayaç içerisindeki diğer silisyum bileşiklerinden de kaynaklanmaktadır. Bir kayaç içerisindeki kuvars miktarı ince kesit veya parlak kesit hazırlanarak Polarize Işık Mikroskobu (PLM) ile tespit edilirken, silisyum içeriği sadece titrasyon (yaş kimyasal analiz) ile tespit edilebilmektedir. Bu nedenle bireysel minerallerin kantitatif analizinde X-Işını kırınımı tekniğinin çok daha etkin sonuçlar vermesi beklenmektedir. Bu çalışmada, bilinen değişik oranlardaki kalsit ve kuvars mineralleri XRD rietveld teknikleri ile tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda oldukça iyi değerler elde edilmiş olup, kişisel tecrübenin de yardımı ile bir örnekteki mineral tayinlerinde sağlıklı sonuçlar vereceği görülmüştür.

While the X-Ray diffraction method is used rather for the determination of mineral type purposes (qualitative analyses), mineral content analyses (quantitative analyses) are carried out using X-Ray fluorescence (XRF), Inductive Coupled Plasma – Mass Spectrometer (ICP-MS), Atomic Absorption Spectrometer (AAS) etc. Although quantitative mineral analysis methods and their results are similar in principle, they exhibit big differences according to analysing types. Mineral type analyses can be done using X-Ray diffraction methods and then the mineral content can be obtained using other analysis methods, too. Preference for this type of analysis gains importance where individual mineral content analysis is required. For example, silica (Si) and Quartz (SiO2) content of a rock are different from each other. Because silica content is not only originated from quartz but also comes from the rocks mineral’s constitution. While quartz content of a rock is determined by thin or reflected light sections under Polarising Light Microscope (PLM), silica content can be determined by only titration or instrumented chemical analyses (AAS, ICP-MS, XR-F). Thus, it is expected that the X-Ray Diffraction method will give promising results for the quantitative individual mineral content analysis. In this study, quartz and calcite minerals mixtures having different ratio was calculated by XRD Rietveld techniques. As a result of the study, good results are obtained and it has been seen that very healthy results may be obtained for finding the mineral ratio in a sample with aid of personal experience.