Fehér Béla (szerk.): Az ásványok vonzásában, Tanulmányok a 60 éves Szakáll Sándor tiszteletére (Miskolc, 2014)
Fehér Béla: A szobi Csák-hegy zeolitjainak kristálykémiája
A szobi Csák-hegy zeolitjainak kristálykémiája 47 13 pm-es nyalábátmérőt alkalmaztunk abból a célból, hogy a könnyen eltávozó komponensekből (főleg Na és H20) a mérés alatt minél kisebb veszteségeket szenvedjük. Mivel a vizsgált szemcsék meglehetősen nagyok voltak, ezért ilyen nyalábátmérővel is biztonságosan dolgozhattunk annak veszélye nélkül, hogy a detektálási térfogatban esetleg más fázisok is kerülnének. Dolgunkat az is megkönnyítette, hogy a visszaszórt-elektronképeken kémiai zonalitást egyik zeolit sem mutatott. A méréshez felhasznált standardok: kvarc (Si), korund (Al), ilmenit (Fe), olivin (Mg), augit (Ca), benitoit (Ba), strontianit (Sr), anortoklász (Na) és mikroklin (K). A nyers intenzitás-adatokat PAP mátrixkorrekcióval korrigáltuk. A zeolitok szerkezeti meghatározását röntgen-pordiffrakcióval végeztük, mégpedig egy Siemens Kristalloflex 710 típusú röntgen-generátorra illesztett, 114,6 mm átmérőjű Gandolfi-kamera segítségével, szintén a Miskolci Egyetem Ásvány- és Kőzettani Tanszékén. Mérési paraméterek: CuKa-sugárzás, Ni szűrő, 40 kV gyorsítófeszültség és 35 mA csőáram. Az expozíciós idő 44 és 70 óra között változott. A filmet egy UMAX PowerLook 3000 típusú szkennerrel digitalizáltuk, majd a QSpectr program (Zelensky et al., 2009) segítségével értékeltük ki. A filmzsugorodás miatt a nyers (/-értékeket külső standard (szilíciumpor, NIST SRM 640) alkalmazásával korrigáltuk. A leindexelt pordiffrakciós felvételből a UnitCell szoftverrel (Holland & Redfem, 1997) számoltunk rácsállandókat. 3. A zeolitok kristálykémiájáról röviden A zeolitok - szűkén értelmezve (Smith, 1963) - olyan tektoszilikátok, melyek (1) háromdimenziós tetraéderes rácsának kation-pozícióit több mint 50%-ban Si és Al tölti be, (2) olyan „nyitott” szerkezettel rendelkeznek, melyek vázsűrűsége (vagyis a tetraéderes koordinációjú atomok száma 1000 Á3-ben) kisebb, mint 20, emiatt a szabályos, hattagú tetraéder-gyűrűknél nagyobb ablakokkal összekapcsolt üregeket zárnak be és (3) a szerkezeti vázon kívül kationokat és vízmolekulákat tartalmaznak. Általános képletük: MxDy[Alx+2ySin_(X+2y)02n] • mH20, ahol Máz egyvegyértékű, D a kétvegyértékű szerkezeten kívüli kationokat jelöli. A szögletes zárójelen belüli rész a tetraéderes vázat reprezentálja, mely negatív töltésű, és ez a töltés a Si/Al arány csökkenésével növekszik. A szögletes zárójelen kívüli rész a cserélhető, szerkezeten kívüli kationokat mutatja, ezek semlegesítik a tetraéderes váz negatív töltését. A képlet végén szereplő vízmolekulák pedig gyakran koordinálják a szerkezeten kívüli kationokat (Passaglia & Sheppard, 2001). Mint talán azt az előző fejezetben érzékeltettük, a zeolitok elektron-mikroszondás elemzése nem túl könnyű feladat azok instabilitása miatt, mely már a mintakamrában, a magas vákuumban is megmutatkozik, illetve az elektronsugár alatt teljesen egyértelműen megnyilvánul. Emiatt a kapott elemzési eredmények ,jóságát” a Passaglia (1970) által bevezetett egyensúlyi hibával (E) ellenőriztük, mely a tetraéderes váz Al-tartalma és a szerkezeti vázon kívüli kation-tartalom összehasonlításán alapul. Az egyensúlyi hiba az E = [(Al+Fe3+-Altheor)/Altheor] x 100 képlettel számolható, ahol az Allheor = (Na+K+Li+Cs) + 2(Ca+Mg+Sr+Ba+Pb). Az elemzést megbízhatónak tekinthetjük, ha a (Si+Al) kationszáma az oxigénatom-szám felének közelében van, és ha az |E| < 10%. Amely elemzéseknél ezek a feltételek nem teljesültek, azokat nem használtuk fel a szobi zeolitok kristálykémiájának értelmezésében. A zeolitok kristálykémiájának vizsgálatakor érdemes külön kezelni a tetraéderes vázat és a vázon kívüli régiót. A tetraéderes vázat kémiailag a Si/Al aránnyal jellemezhetjük leg-
