Файл: Физико-химические методы исследования цементов учеб. пособие.pdf

г.ия также является постоянной « очень важной оптической ■характеристикой минерала.

При прохождении света через минерал наблюдается яв­ ление поляризации световых лучей. У луча обычного света ко­ лебания совершаются во всех направлениях в плоскости, пер­ пендикулярной к направлению распространения света (рис21 а). В результате двойного лучепреломления происхо­ дит поляризация двух возникающих прп этом лучей. У поля­ ризованного луча, в отличие от обычного, колебания соверша­ ются лишь в одной плоскости (рис. 21 б).

Pire. 51. Колеб ния светового луча:

а — обыкновенною, б — пл^скоиоляризоишиюго

При совпадении плоскостей поляризации двух лучей происходит взаимодействие, или интерференция■В результате интенсивность поляризованного света может либо усилиться, либо ослабиться до полного уничтожения одного светового луча другим.

Перечисленные оптические свойства минералов наблюда­ ются при исследованиях их с помощью микроскопов. Для ис­ следования вяжущих материалов наиболее часто использу­ ются поляризационный и металлографический микроскопы.

ляризатор и анализатор) и осветительная система.

Штатив состоит из двух частей: нижней (станина) и верхней (тубусодержатель). Тубусодержатель снабжен меха­ низмом трубой наводки и микромеханизмом, с помощью ко­ торых можно опускать и поднимать тубус.

Тубус представляет собой полую металлическую трубку, в которую монтируется увеличительная система микроскопа. Тубус имеет две прямоугольные прорези. В верхнюю прорезь вставляются салазки с оправой и диафрагмой линзы Бертра­

на, используемой при исследованиях в сходящемся свете, в нижнюю—салазки с оправой призмы анализатора.

Увеличительная система микроскопа состоит из двух си­ стем увеличительных линз—объективов и окуляров, кото­ рых в комплекте микроскопа целый набор. Общее увеличение микроскопа определяется произведением увеличения, давае­ мого объектом, и увеличения, даваемого окуляром;

V = ѵ о3 X Ѵ0К,

Комбинируя различные объективы и окуляры, молено по­ лучать различные увеличения.

Обычно окуляр с наименьшим увеличением снабжен ли­ нейным или сетчатым окуляром-микрометром, позволяющим производить различные измерения. Линейный окуляр-микро­ метр используется для определения линейных размеров зе •рен и представляет собой шкалу, нанесенную на стекло и раз­

сом и может вращаться на 360°. В центре столика имеется от­ верстие для световых лучей.

Осветительная система микроскопа расположена под сто­ ликом и состоит из подвижного зеркала, конденсора и глав­ кой ирисовой диафрагмы. Зеркало двустороннее, одна его сто­ рона плоская, другая вогнутая. При работе с искусственны­ ми источниками света (осветителями) пользуются вогнутой стороной, дающей более сильное освещение препарата, плос­ кую сторону применяют при дневном свете. Для получения более сильного освещения служит собирательная линза-кон­ денсор, находящаяся непосредственно под столиком микро­ скопа, а также линза Лазо, находящаяся под конденсором.

Поляризационная система, состоящая из поляризатора и

объективом. Поляризатор служит для получения пучка поля­ ризованного света, а анализатор—для исследования этих по­ ляризованных лучей, прошедших через изучаемый объект, расположенный на столике микроскопа.

Поляризатор и анализатор (призмы Николя) изготовля­ ются из кристалла исландского шпата (прозрачная разно­ видность кальцита), распиленного вдоль короткой диагонали и снова склеенного канадским бальзамом, показатель прелом­ ления которого N=1,530- 1,540.

Световой луч, поступающий снизу от зеркала в поляри­ затор, распадается в нем вследствие двойного лучепреломле-

пытают полное внутреннее отражение, а два других, имел различную скорость п разную длину волны, будут интерфери­ ровать, что обусловит появление интерференционной, пли поляризацнонион, окраскіі.

Следует, однако, помнить, что в анизотропных кристаллах имеются изотропные (круговые) сечения, которые при любых поворотах столика остаются темными. Для уточнения необхо­ димо просмотреть несколько зерен того же минералаЕсли минерал изотропный, все его зерна будут темными, а если он анизотропен, то в прочих зернах (прочих сечениях) его будет наблюдаться интерференционная окраска.

МЕТОДЫ МИКРОСКОПИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Для петрографического анализа цементов обычно отбира­

исследования:

иммерсионный, исследование прозрачных шлифов,

1 исследовайне полированных шлифов.

Первые два метода проводят с помощью поляризационно­ го микроскопа в проходящем свете. Исследования полирован­ ных шлифов проводят в отраженном свете, для получения ко­ торого в комплекте микроскопа имеется особое осветитель­ ное устройство — опак-иллюминатор. іКроме того, для иссле­ дования полированных шлифов существуют специальные, так

Иммерсионным метод

Одним из преимуществ иммерсионного -метода является незначительное время, необходимое для подготовки препарата, что особенно важно в заводских условиях.

На предметное стекло наносят небольшое 'количество тонкорастертой пробы п закрывают сверху тонким покровным стеклышком, под которое вводят каплю иммерсионной жид­ кости. Иммерсионные жидкости представляют собой инертные органические жидкости с определенными (известными) пока­ зателями преломления. Стандартный набор иммерсионных

жидкостей состоит из 98 флаконов с показателями преломле­ ния от 1,408 до 1,780. Наборы снабжены специальной табли­ цей, в которой даны значения показателей преломления всех жидкостей набора.

Иммерсионные жидкости должны обладать определен­ ными свойствами:

1)химической инертностью по отношению к порошку ис­ следуемого материала;

2)отсутствием интенсивной окіраскн;

3)полной взаимной смешиваемостью;

4)незначительной вязкостью, обуславливающей смачива- -емссть зерен минерала;

5)достаточной устойчивостью во времени.

Все иммерсионные жидкости огнеопасны и требуют очень -осторожного обращения.

Иммерсионный метод является основным при определе- :нин показателей преломления минералов. Для определения этой важной оптической константы минерала исследуемый по­ рошок помещают в иммерсионные жидкости с различными показателями преломления и при больших увеличениях мижроскопа наблюдают так называемый эффект Бекке. Возни­ кает он па границе двух прозрачных сред (в данном случае порошка и жидкости) в виде светлой полоски. Медленно ■приподнимая тубус микроскопа, можно наблюдать перемеще­ ние этой полоски в сторону вещества с большим показате-

.лем преломленияПроизведя ряд последовательных погружений порошка

■исследуемого минерала в жидкости с различным светопрелом­

Иммерсионный метод используется также для определе­ ния минимального (Np) и максимального (Ne) показателей

светопреломления минералов. Для этого определенное зерно данного минерала устанавливают в скрещенных николях в по­ ложение погасания и, выдвинув верхний николь, наблюдают

перемещение полоски БеккеЗатем поворачивают столик мик­ роскопа на 90° и вновь наблюдают перемещение линии Бекке. Результаты измерений могут быть зафиксированы в виде табл. 7.

Кроме того, иммерсионный метод при исследовании це­ ментных клинкеров позволяет быстро определить количество свободной окиси кальция, что важно для контроля техноло­ гического процесса обжига клинкера.

Свободную окись кальция в клинкере определяют микро­ химической реакцией Уайта. Иммерсионным реактивом при этом является раствор 1 : 1 фенола в нитробензоле, к которо­ му добавляют 2—3 капли дистиллированной воды-