CM2 meteoritok hidratációjának vizsgálata IR spektroszkópia segítségével

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "CM2 meteoritok hidratációjának vizsgálata IR spektroszkópia segítségével"

Emil Balog
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 CM2 meteoritok hidratációjának vizsgálata IR spektroszkópia segítségével Vendégkutatói munka a grenoble-i Asztrofizikai és Planetológiai Intézetben MTA CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet szeptember 17.

2 Célkitűzés Egy olyan pasztillakészítési eljárás kifejlesztése és tökéletesítése, amelynek használatával CM2 meteoritok víztartalma meghatározható CM2 meteoritok: olyan szenes kondritok, amelyek több-kevesebb vizes átalakuláson mentek keresztül

3 Kísérleti részletek szilikát + KBr keverék őrlés + homogen.: Retsch MM200 golyósmalom pasztillakészítés: hidraulikus présben IR: Bruker Vertex 70 & 70v

4 Előzetes vizsgálatok Szilikátok IR spektruma: olivin, dünit, montmorrilonit és gipsz g y p s u m m o n t m o r illo n it e 0 m in 3 0 m in 6 0 m in m in 6 0 m in m in A d u n it e o liv in e m in m in m in m in m in p r e h e a t m in m in W a v e n u m b e r / c m szilikát : KBr arány meghatározása szórás nagy adszorbeált víz miatt

5 Előzetes vizsgálatok ALH ALH IR spektruma: jelintenzitások arányossága m g m g m g m g m g A W a v e n u m b e r / c m alapvonal-korrigált pasztillakészítési eljárás optimalizálásának fontossága

6 ALH ALH Jelintenzitás arányossága integrálás eredménye m(nom) ratio m(loss) ratio int (1000 cm -1 ) ratio m(nom) int (630 cm -1 ) ratio int (450 cm -1 ) ratio int (OH) ratio szilikát jele arányos a minta bemért tömegével

7 Pasztillakészítés optimalizálása Felmerülő nehézségek minta őrlése: golyósmalomban t > 30min, szennyezés! őrlés + homogen. KBr-dal: t > 15min KBr és keverék szárítása: többféle módszer kipróbálva őrlés és pasztillakészítés közben nedvességet szív magába! legjobb eredmény: KBr előzetesen szárítva 200 o C-on keverék előmelegítése + evakuálása préselés előtt préselés közben melegítés vákuumban minél hamarabb mérni, a pasztilla öregedésével vizet szív magába

8 Pasztillakészítés optimalizálása Kifejleszett eljárás 1 keverék bemérése: m szilikát = 1.5 mg, m KBr = 300 mg 2 őrlés + homogen.: ν mix = 30 min -1, t mix = 15 min 3 prés előmelegítése, T = 70 o C 4 keverék szárítás: T > 130 o C, t vac = 4 h, p vac,1 = 0.8 mbar 5 préselés: p prés = 4600/4800 psi, t prés = 60 min, p vac,2 = 0.9 mbar 6 pasztilla kivétele: T paszt. < 100 o C mérni minél hamarabb 7 exszikkátorban tárolva is vizet szív magába 8 tárolás után újra felhevítve + vákuumozva optikai tulajdonságai romlanak: töredezett, szórása nagyobb

9 (-OH) to silicate ratio from IR Absorbance Loss ( C) TGA 2 O in minerals) (H CM2 meteoritok 2.0 Non-heated CM Heated CM 20 y= ( ± 0.455) x y= 9 x ALH LEW LEW MCY DTM samples IPAG samples 0 LEW H in minerals (wt %) (Alexander et al., 2013) EET EET MIL Wavenumber (cm-1) nyers spektrum! KBr szennyezése filloszilikát : olivin arány H in minerals (wt %) (Alexander et al., 2013)

10 Összehasonlítás modellekkel Számítások háttere számítás optikai állandókból: n i, k i komplex dielektromos függvény: ɛ i n i, k i -ból i = x, y, z extinkciós hatáskeresztmetszet: C ext,i ɛ i -ból [ ] gömb: C ext,i = 3kV I ɛi ɛ m ɛ i +2ɛ m k: hullámszám, ɛ m: a közeg ɛ-ja [ ] CDE1: C ext,i = 2kV I ɛi ɛ i ɛ m ln ɛ i ɛ m V : részecske térfogata ezekre: C ext = 1 [Cext(ɛx) + Cext(ɛy ) + Cext(ɛz)] 3 i alaktól, V mérettől való függés Rayleigh-határ: részecske átmérő d 1µm, x = 2πr λ 1 L-B.: C ext = 4πk i V λ = V α α: extink. koeff. k i -ból, A = αh Fabian et al. A&A (2001) K. Demyk Les silicates interstellares, dokt. dissz. (2000)

11 Összehasonlítás modellekkel olivin kísérleti és számított spektruma opt. áll.-ból számítva legjobb: CDE1 (ellipszoidok egyenlő eloszlása) meteoritokkal összehasonlítva: nem jó egyezés valószínűleg őrlés nem volt elég hatékony C e x t / c m E L.-B E E E C D E E E E E E E E s p h e re E E E e x p W a v e n u m b e r / c m -1

12 Optical n-k-data 15/09/14 14:38 Page 1 of 5 Összehasonlítás modellekkel Optikai állandó adatbázis - Jéna Database of Optical Constants for Cosmic Dust Laboratory Astrophysics Group of the AIU Jena Note: Users of these data are kindly asked to cite the original papers. Links to the literature can be found in the header of each class of materials. Thank you. H.M. 23/08/06 nemcsak szilikátok fémek, karbidok, szenes és szerves vegyületek is szenes vegyületek: együttműködés a jénai csoporttal Selection Enstatite (natural) Low-Fe olivine (natural) - NEW: NIR data for olivines - oriented! High-Fe olivine (natural) - NEW: NIR data for olivines - oriented! Fayalite (synthetic) NEW: Quartz (SiO 2, T-dependent) Optical Constants of Crystalline Silicates: Enstatite (natural) (Jäger et al. 1998) Enstatite in the Mid/Far IR (oriented) Spectra Enstatite (parallel to c-axis) n-k-data Enstatite (normal to c-axis) n-k-data Enstatite (normal to c-axis) n-k-data Link to a 300dpi and a 600dpi image Top Optical Database main page Low-Fe olivine (natural) (Fabian et al. 2001, Zeidler et al. 2011) Olivine (Stubachtal) in the Mid/Far IR (oriented) Spectra Olivine Mg 1.9Fe 0.1SiO 4(E x) n-k-data Olivine Mg 1.9 Fe 0.1 SiO 4 (E y) n-k-data Olivine Mg 1.9Fe 0.1SiO 4(E z) n-k-data Link to a 300dpi and a 600dpi image

13 Összefoglalás szilikátok (CM2 meteoritok) KBr pasztillakészítésének optimalizálása ezek kísérleti IR spektrumának összehasonlítása modellszámítások eredményeként kapottakkal ezekhez az optikai állandók a jénai FSU adatbázisából őrlési hatékonyság további növelése szükséges

14 Köszönetnyilvánítás Köszönöm a figyelmet!

Hasonló dokumentumok

Szélesség (cm) 60 x 60. Magasság (cm) 60. Mélység (cm) 30. Felső sarok ferde konyhabútor elem. Ajtó típus ÁR kulcsrakész ÁR lapraszerelt

Szélesség (cm) 60 x 60. Magasság (cm) 60. Mélység (cm) 30. Felső sarok ferde konyhabútor elem. Ajtó típus ÁR kulcsrakész ÁR lapraszerelt Magasság (cm) 60 22 936 Ft 17 404 Ft 24 763 Ft 19 231 Ft 24 984 Ft 19 200 Ft 25 368 Ft 19 584 Ft 26 101 Ft 20 317 Ft 28 505 Ft 22 721 Ft 27 960 Ft 22 177 Ft 29 305 Ft 23 521 Ft 26 286 Ft 20 502 Ft 26 905