Możliwości zastosowania metody Scheiblera w badaniach zawartości węglanu wapnia w litych skałach węglanowych

Podobne dokumenty
Procentowa zawartość sodu (w molu tej soli są dwa mole sodu) wynosi:

2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?

Zadanie 3 Zapisz wzory sumaryczne głównych składników przedstawionych skał i minerałów. kalcyt kreda kwarc gips agat

CEL ĆWICZENIA Zapoznanie studentów z chemią 14 grupy pierwiastków układu okresowego

1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

V KONKURS CHEMICZNY 23.X. 2007r. DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW WOJEWÓDZTWA ŚWIĘTOKRZYSKIEGO Etap I czas trwania: 90 min Nazwa szkoły

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

2.4. ZADANIA STECHIOMETRIA. 1. Ile moli stanowi:

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2016/2017 eliminacje rejonowe

Odpowiedź:. Oblicz stężenie procentowe tlenu w wodzie deszczowej, wiedząc, że 1 dm 3 tej wody zawiera 0,055g tlenu. (d wody = 1 g/cm 3 )

Przykładowe zadania z rozdziałów 1 5 (Mol, Stechiometria wzorów i równań chemicznych, Wydajność reakcji i inne)

8. MANGANOMETRIA. 8. Manganometria

Tytuł pracy w języku angielskim: Microstructural characterization of Ag/X/Ag (X = Sn, In) joints obtained as the effect of diffusion soledering.

a) jeżeli przedstawiona reakcja jest reakcją egzotermiczną, to jej prawidłowy przebieg jest przedstawiony na wykresie za pomocą linii...

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII... DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje wojewódzkie

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

OKREŚLENIE METODĄ KALORYMETRII SKANINGOWEJ ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W ŻELIWIE SZARYM

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2015/2016

Conception of reuse of the waste from onshore and offshore in the aspect of

1. Podstawowe prawa i pojęcia chemiczne

... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

Zakłady Pomiarowo-Badawcze Energetyki ENERGOPOMIAR Spółka z o.o.

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2017/2018

Chemia kryminalistyczna

Opracował: dr inż. Tadeusz Lemek

WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY

Konkurs chemiczny - gimnazjum. 2017/2018. Etap wojewódzki MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA ZADAŃ KONKURSU CHEMICZNEGO ETAP III (WOJEWÓDZKI)

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW DOTYCHCZASOWYCH GIMNAZJÓW 2017/2018. Eliminacje szkolne

WSCHÓD I ZACHÓD SŁOŃCA SUNRISE / SUNSET

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

Informacja do zadań Woda morska zawiera średnio 3,5% soli.

WSCHÓD I ZACHÓD SŁOŃCA SUNRISE / SUNSET

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

WSCHÓD I ZACHÓD SŁOŃCA SUNRISE / SUNSET

XXI KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2013/2014

XXIII KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2015/2016

WSCHÓD I ZACHÓD SŁOŃCA SUNRISE / SUNSET

WSCHÓD I ZACHÓD SŁOŃCA SUNRISE / SUNSET

Odchylenia od deklarowanej zawartości substancji leczniczej dla tabletek o deklarowanej zawartości 100 mg i powyżej ±5%

CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIA ALGORYTMÓW OPTYMALIZACJI ROZMYTEJ. E. ZIÓŁKOWSKI 1 Wydział Odlewnictwa AGH, ul. Reymonta 23, Kraków

Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów

5. STECHIOMETRIA. 5. Stechiometria

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

NIEPEWNOŚĆ POMIARÓW POZIOMU MOCY AKUSTYCZNEJ WEDŁUG ZNOWELIZOWANEJ SERII NORM PN-EN ISO 3740

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

ĆWICZENIE 2 WSPÓŁOZNACZANIE WODOROTLENKU I WĘGLANÓW METODĄ WARDERA. DZIAŁ: Alkacymetria

Część I 29 punktów. Makaron zabarwia się na kolor granatowy. Jogurt zabarwia się na kolor różowo - fioletowy. Białko ścięło się.

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

OKREŚLENIE TEMPERATURY I ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W STOPACH Al-Si

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW. Eliminacje rejonowe II stopień

X Konkurs Chemii Nieorganicznej i Ogólnej rok szkolny 2011/12

Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów

XXV KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW

I edycja. Instrukcja dla uczestnika. II etap Konkursu

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

Szkolny konkurs chemiczny Grupa B. Czas pracy 80 minut

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

Ćwiczenia nr 2: Stężenia

PODSTAWY STECHIOMETRII

SPECYFIKACJA TECHNICZNA ZESTAWU DO ANALIZY TERMOGRAWIMETRYCZNEJ TG-FITR-GCMS ZAŁĄCZNIK NR 1 DO ZAPYTANIA OFERTOWEGO

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: rozszerzony Punkty

III A. Roztwory i reakcje zachodzące w roztworach wodnych

XIV Konkurs Chemiczny dla uczniów gimnazjum województwa świętokrzyskiego. I Etap szkolny - 23 listopada 2016

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2016/2017 eliminacje wojewódzkie

WYPEŁNIA KOMISJA KONKURSOWA

g % ,3%

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

Jak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji?

KONKURS CHEMICZNY ETAP WOJEWÓDZKI 2011/2012

Obliczanie stężeń roztworów

Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów dotychczasowych gimnazjów 24 stycznia 2018 r. zawody II stopnia (rejonowe)

IX Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2016/2017. ETAP I r. Godz Zadanie 1 (11 pkt)

KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJUM ETAP WOJEWÓDZKI

REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA

OBLICZANIE WYNIKÓW ANALIZ I

Kuratorium Oświaty w Lublinie

Woltamperometryczne oznaczenie paracetamolu w lekach i ściekach

KATEDRA INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH LABORATORIUM INŻYNIERII CHEMICZNEJ, PROCESOWEJ I BIOPROCESOWEJ

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii III etap

Problemy oznaczania pierwiastków w osadach i glebie Marcin Niemiec, Jacek Antonkiewicz, Małgorzata Koncewicz-Baran, Jerzy Wieczorek

Konkurs Chemiczny dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych rok szkolny 2013/2014

II. Szybkość reakcji chemicznych

Zadanie: 1 (1 pkt) Oblicz stężenie molowe jonów OH w roztworze otrzymanym przez rozpuszczenie 12g NaOH w wodzie i rozcieńczonego do 250cm 3

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2012/2013

ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlSi13Cu2 WYTWARZANYCH METODĄ SQUEEZE CASTING

Nazwy pierwiastków: A +Fe 2(SO 4) 3. Wzory związków: A B D. Równania reakcji:

Obliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

ZMIANY KINETYKI UTLENIANIA STALIWA Cr-Ni MODYFIKOWANEGO TYTANEM I CYRKONEM

BADANIA RZECZYWISTYCH KOSZTÓW OBSŁUGI TECHNICZNEJ NOWOCZESNYCH KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH. Wstęp

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2012/2013

XI Ogólnopolski Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2018/2019. ETAP I r. Godz Zadanie 1 (10 pkt)

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW. Eliminacje wojewódzkie III stopień

3p - za poprawne obliczenie stężenia procentowego i molowego; 2p - za poprawne obliczenie jednej wymaganej wartości;

Test kompetencji z chemii do liceum. Grupa A.

Transkrypt:

ROCZNIK NAUKOWO-DYDAKTYCZNY WSP W KRAKOWIE Zeszyt 151 1992 PRACE GEOGRAFICZNE XIV KRZYSZTOF BĄK Możliwości zastosowania metody Scheiblera w badaniach zawartości węglanu wapnia w litych skałach węglanowych Zawartość węglanu wapnia (CaCO 3 ) jest wskaźnikiem powszechnie stosowanym w badaniach nad paleoekologią środowiska. Przy jego oznaczaniu stosuje się przede wszystkim metody analizy chemicznej, termograwimetryczną, rentgenowską, spektroskopową (Metody badań, 1979). Wszystkie te metody są bądź czasochłonne, bądź też kosztowne, stąd istnieją pewne ograniczenia w ich zastosowaniu. Prowadząc na przykład szczegółowe profilowanie odsłonięć o dużej zmienności litotypów badania zawartości węglanu wapnia będą się ograniczały do wybiórczych prób, które nie oddadzą wiernie rzeczywistej zmienności CaCO 3 w profilu. W pracy tej przedstawiono możliwość zastosowania do tego celu szybkiej, taniej i prostej w użyciu metody Scheiblera, z której korzystają gleboznawcy. Metoda Scheiblera (R. Turski, 1986) należy do metod objętościowych, w których zawartość CaCO3 oblicza się z objętości dwutlenku węgla wydzielonego pod wpływem reakcji próbki z kwasem solnym. Używany do tego celu aparat Scheiblera (ryc. 1) składa się ze szklanego pojemnika na próbkę skalną, z umocowanym w korku tego pojemnika zbiorniczkiem na kwas z dwoma otworami, oraz dwu połączonych ze sobą rur, z których jedna jest skalibrowana w jednostkach objętościo- 131

Ryc. 1. Aparat Scheiblera (R. Turski 1986) Fig. 1. Scheibler apparatus (R. Turski 1986) wych i łączy się ze zbiornikiem wypełnionym roztworem nasyconym chlorku sodu (NaCl). Odczytana na rurze pomiarowej aparatu Scheiblera objętość CO2 zależy od temperatury i ciśnienia atmosferycznego. Stąd konieczne jest stosowanie współczynnika przeliczeniowego dla uzyskania poprawnego wyniku. Obliczenie procentowej zawartości węglanów przeprowadza się wg wzoru: V CO2 objętość wydzielonego CO 2 w cm 3 odczytana na aparacie Scheiblera, k współczynnik zależny od temperatury i ciśnienia atmosferycznego (R. Turski 1986), a naważka próbki w gramach. 132

Metodę powyższą wykorzystano w badaniach osadów marglistowapiennych środkowej kredy w Starym Bystrym w Pienińskim Pasie Skałkowym (K. Bąk, 1991). Wykonano oznaczenia dla wszystkich pobranych z profilu prób (S.B.-1 do S.B.-19) ryc. 2. W tym celu przygotowano naważki w ilości 1g sproszkowanego osadu przesianego wcześniej na sicie 0,1 mm. Wyniki badań zamieszczono w tabeli 1. Stosowany w tej analizie kwas solny (HCl) o stężeniu 10% wyklucza reakcję z dolomitem, który mógłby być składnikiem osadu. Natomiast kwas ten reaguje z siarczkami dając gazowy siarkowodór, który absorbowany w rurkach aparatu Scheiblera razem z CO 2 zawyża jego wartość, a tym samym powiększa obliczoną zawartość CaCO 3. Z tego też powodu wykonano analizę porównawczą metodą termograwimetryczną. Jest tometoda analizy termicznej polegająca na rejestrowaniu zmian zachodzących w badanej próbce pod wpływem regularnego ogrzewania do 1000 o C. Obserwacje i pomiary dotyczą zmian energetycznych polegających na występowaniu w próbce reakcji cieplnych endo- i egzotermicznych oraz zmian ilościowych masy próbki. Wyniki tej analizy są przedstawione w postaci wykresu temperatury, krzywej termicznej analizy różnicowej (DTA), krzywej termograwimetrycznej (TG) oraz jej pochodnej (DTG) (Metody badań, 1979). Tabela 1 S.B. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 % CaCO 3 81,6 57,7 39,9 39,9 33,2 57,6 54,0 35,7 49,1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 40,3 44,9 34,1 42,9 41,5 44,7 31,1 61,5 9,4 24,9 133

Ryc. 2. Profil osadów kredy środkowej w Starym Bystrym (Pieniński Pas Skałkowy). 1 wapienie jasnozielone, 2 wapienie margliste ciemnoszare, 3 margle jasnozielone, 4 margle czerwone, 5 margle ciemnoszare i czarne, 6 numer próbki Fig. 2. Lithological log of the mid-cretaceous sediments in Stare Bystre village (Pieniny Klippen Belt). 1 light green limestone, 2 dark green marly limestone, 3 light green marl, 4 red marl, 5 dark grey marl, 6 number of sample Do analizy termograwimetrycznej wybrano 10 spośród 19 próbek przygotowując naważki po 400 mg każda. Czułość krzywych DTG i DTA wynosiła odpowiednio: 1/10 i 1/3. Czułość skali krzywej TG ustalono na 200 mg. Krzywe DTA i TG zestawiono na tle skali temperatury na ryc. 3. 134

Ryc. 3. Krzywe DTA i TG dla 10 wybranych próbek Fig. 3. DTA and TG curves of selected samples 135

Interpretacja krzywych temicznych pozwala na wyróżnienie kilku efektów energetycznych, jakie zaznaczyły się w czasie spalania tych próbek. Jednym z nich jest bardzo silnie endotermiczna reakcja rozpadu kalcytu w zakresie temperatur 850 900 o C. Ten efekt wykorzystano do obliczenia procentowej zawartości CaCO 3. Wyniki zestawiono w tabeli 2, a następnie porównano z wartościami obliczonymi metodą Tabela 2 Nr próbki S.B. (No of sample) Metoda Scheiblera % CaCO 3 (Scheibler method) Metoda DTA TG % CaCO 3 (DTA & TG method) Różnica % (Difference) 3 39,9 33,9 6,0 5 33,2 32,5 0,7 7 54,0 45,0 9,0 8 35,7 30,0 5,7 10 40,3 34,5 5,8 11 44,9 37,0 7,9 13 42,9 35,5 7,4 15 44,7 43,5 1,2 16 31,1 25,5 5,6 19 24,9 23,5 1,4 136

Scheiblera (ryc. 4). Porównanie to uwidacznia zbieżność wyników analiz obydwu metod dla osadów o barwie jasnej (utlenionych, bez siarczków) próbki SB- 5, 15, 19. Wskazuje ono natomiast na zawyżenie wartości otrzymanych metodą Scheiblera dla ciemnoszarych i czarnych margli o około 6,8% - próbki SB- 3, 7, 8, 10, 11, 13. Byłaby to jednocześnie przybliżona zawartość siarczków w tych Ryc. 4. Zawartość CaCO3 obliczona na podstawie analizy termograwimetrycznej (4) i Scheiblera (5); kolor badanych osadów: 1 czarny, 2 ciemnoszary, 3 jasnozielony Fig. 4. CaCO3 content calculated on the basis of thermogravimetric (4) and Scheibler (5) analyses; color of sediment: 1 black, 2 dark grey, 3 light green 137

próbkach. Wyniki powyższe pokazują więc duże możliwości zastosowania metody Scheiblera w badaniach osadów scementowanych, szczególnie gdy należy przeanalizować dużą ilość próbek, aby wykazać zmienność CaCO3 w badanym profilu. Na zakończenie pragnę wyrazić podziękowanie prof. Dr inż. W. Parachoniakowi oraz dr hab. Inż. M. Pawlikowskiemu za wykonanie oraz pomoc w analizie wybranych próbek metodą termiczną. Dziękuję również dr W. Cabajowi za uwagi podczas badań metodą Scheiblera. LITERATURA Bąk K., 1992. Albian and Cenomanian Biostratigraphy and Palaeoecology in the Barnisko Succession at Stare Bystre, Pieniny Klippen Belt, Carpathians. Bull. Acad. Polon. Sci., Ser. Sci. Geol. & Geogr., 40 (2), 107 113. Metody badań minerałów I skał, 1979. Red. A. Bolewski, W. Żabiński, Warszawa. Turski R., 1986. Gleboznawstwo, Warszawa. SUMMARY Krzysztof Bąk 1 POSSIBILITIES OF SCHEIBLER METHOD APPLICATION IN RESEARCHES ON CALCIUM CARBONATE CONTENT IN SOLID CARBONATE ROCKS This paper presents the opinion of application of the pedological Scheibler method in estimation of the CaCO 3 content from cemented carbonate deposits. The Scheibler method belongs to volumetric 138

analysis in which content of CaCO 3 is calculated from volume of emitted carbon dioxide as a consequence of reaction of the rock sample with HCl. Investigations are realized using Scheibler apparatus fig. 1 taking the readings of CO 2 volume from the measuring pipe. Percentage calculation of carbonate content is calculated on the base of formula "1". Marls and limestones from mid-cretaceous section in Stare Bystre (Pieniny Klippen Belt) were exposed to the action of this method. Results of reserches have been listed in tab. 1. In order to verify the correctness of these results, thermogravimetric analysis has been made for ten selected samples. On the basis of TG and DTA curves, the content of calcite has been estimated. Calcite has suffered disintegration in temperature 850-900 C during warmig up. It was strong endothermal reaction. The results of these investigations and their comparison with results based on the Scheibler analysis have been compiled in table 2 and fig. 4. In this comparison, the concurrence of results from these methods for light (oxidized) deposits is well visible. However, the values from the Scheibler method are a little higher (6.8%) for dark grey and black deposits. This is an effect of additional CO 2 acummulation of sulphur hydrogen (H 2 S) which was created as a result of HCl reaction with sulphides. Consequently, this surplus is approximate content of sulphides in the rock. The above mentioned results give possibility to adopt Scheibler method in researches of this type of deposits. This way, timeconsuming and expensive indications of CaCO 3 by thermogravimetric, chemical and others methods can be successfully replace by this one. 1 Institute of Geography, Pedagogical University of Cracow, Podchorążych St. 2, 30-084 Kraków 139