我如何将这个化学分析归一化到有三个阳离子的矿物上?

Question

$\ce{FeO}$ = 70 wt%

$\ce{TiO2}$ = 30 wt%

$\ce{FeO}$的分子量为72，$\ce{TiO2}$的分子量为80。

我所做的第一步是将每个wt%除以它们的分子量，得到分子比例:

$$\ce{FeO}: {70 \over 72} = 0.972 $$

$$\ce{TiO_2}: {30 \over 80} = 0.375$$

然后，我用每个比例乘以每个化学式中的氧的数量

$$0.972 \乘以1 \ \rm{oxygen} = 0.972$$ $$0.375 \乘以2 \ \rm{oxygen} = 0.75$$

下一步是我非常困惑的地方。我想我应该把上面的两个数字加在一起，然后把这个数字除以一个数字，这个数字应该是矿物的正离子?(如5为斜长石，4为辉石，3为橄榄石等)但我不明白我应该如何根据给定的数据收集使用哪个数字。如果有人能给我指出正确的方向，我将不胜感激。

Answer 1

我所做的第一步是将每个wt%除以它们的分子量，得到分子比例:

实际上你不是这么做的。你所做的是，假设有100g矿物，每一种氧化物有多少摩尔。但现在这已经不那么重要了。

你的步伐基本正确。最终得到0.972 Fe, 0.375 Ti和0.972 + 2×0.375 = 1.722 o。(非归一化)矿物公式是:Fe_0.972“透明国际”_0.375O_1.722．

你可以很容易地使用电荷平衡来检查它是否正确:

0.972×2 + 0.375×4 - 1.722×2 = 0

现在的问题是如何使其正常化。因为你问的是3个阳离子，你需要把所有的都乘以3/(0.972 + 0.375)，得到:

菲_2.165“透明国际”_0.835O_3.835

但这也很丑陋。通常矿物公式被标准化为整数阴离子数，所以假设你把它乘以5/1.722，你会得到:

菲_2.822“透明国际”_1.089O₅

这样更漂亮一点。

没有更多关于这种矿物的信息，比如它应该是什么，你只能猜测。这就是我们在EMPA分析中所做的——我们知道它是什么矿物，我们根据它计算公式。如果不是，我们就猜，然后试着找出是哪一个，然后根据它来计算。

我对这个问题了解不多，但可能矿物中的铁并不都是Fe^{2 +}．有些可能是Fe^{3 +}但分析两者并不是一项容易的任务，因此据报道，矿物中的大多数铁不是全FeO就是全Fe₂O_3.不管它实际上是什么氧化态。所以有可能是(FeO + Fe₂O_3.) = 70 wt%。如果你充分利用这一点，你可能会得到一个更好看的公式。再说一次，我不知道问题是什么，我不知道这是不是你在问题中应该做的。