Олысыч Людмила Викторовна

Глава 6. Инфракрасная спектроскопия.

Согласно литературным и нашим данным, волновые числа полос в ИК-спектрах (см^-1, пл - плечо) минералов подгруппы канкринита s.s. и их отнесения следующие: 3630-3400 (O-H-валентные колебания молекул H₂O); 1717-1701 (антисимметричные валентные колебания карбоксилатных групп -COO в оксалатном анионе); 1645-1628 (деформационные колебания молекул H₂O); 1524-1383 (асимметричные валентные колебания групп СО₃); 1370-1366 (симметричные валентные колебания групп -COO в оксалатном анионе); 1161-1142 (валентные колебания групп SO₄); 1136-936пл (валентные колебания тетраэдрического Al,Si,O-каркаса); 876-853пл (зонтичные деформационные колебания групп СО₃); 820-816, 735-733пл (деформационные колебания оксалатного аниона); 756-421 (преимущественно деформационные колебания Al,Si,O-каркаса).

Наиболее сильные различия в ИК-спектрах минералов подгруппы канкринита s.s. наблюдаются в области валентных колебаний С-O (1350-1750 см^-1). По ним спектры всех образцов из нашей коллекции могут быть разделены на 13 главных типов, часть из которых включает подтипы (Таблица 4, Рис. 3-5). Каждый тип характеризуется уникальным набором полос по их числу, положениям и относительной интенсивности. Между химическим составом и ИК-спектрами членов подгруппы канкринита s.s. установлена четкая связь. Так, в области валентных колебаний С-O не только каждый минеральный вид, но и каждая разновидность, характеризующаяся собственным полем составов (Рис. 5), имеет индивидуальный профиль ИК-спектра. Самое большое разнообразие спектров (6 типов) установлено для карбонатных членов подгруппы - канкринита и канкрисилита, образующих непрерывный ряд твердых растворов, в котором сопряженными переменными величинами являются Si/Al- и Na/Ca-отношения (Рис. 3, 5). При переходе от канкрисилита к канкриниту профиль спектральной кривой в области валентных колебаний карбонатных групп сильно меняется (Рис. 3), благодаря чему канкринит и канкрисилит легко идентифицируются. Совершенно индивидуальными картинами в этой области обладают спектры высокооксалатных членов подгруппы - кианоксалита и промежуточных членов ряда канкринит-кианоксалит. Для последних характерны, помимо полос, связанных с колебаниями аниона (C₂O₄)^2-, также полосы, отвечающие колебаниям CO₃-групп (Рис. 4). ИКС является надежным и экспрессным методом выявления оксалатного аниона в МГК.

Таблица 4. Типизация ИК-спектров минералов подгруппы канкринита s.s. по набору и характеру полос валентных колебаний C-O
Тип ИК-спектра	Подтип ИК-спектра	Минерал	Частоты полос поглощения (определяющие тип) в области валентных колебаний С-O, см-1
1.1	1.1	канкрисилит				1464-1478		1400-1406
	1.1а		1705			1464-1478		1400-1406
	1.1-1.2				1503-1509пл	1464-1478		1400-1406
1.2
					1503-1509	1460-1469			1385-1397
1.3	1.3	канкринит			1507-1510	1468-1474	1439		1387
	1.3a		1701-1711		1507-1510	1468-1474	1439		1387
	1.3-1.4				1507	1474	1437		1387
1.4
	1.4				1501-1510	1472-1483	1434-1439	1393-1402	1385-1389
	1.4a		1703-1707		1501-1510	1472-1483	1435-1439	1393-1402	1385-1389
1.4	1.4-1.5 1.4а-1.5а				1503-1510	1476-1489пл	1434-1439	1397-1404	1381-1385пл
1.5			1703-1711		1503-1510	1478-1485пл	1435-1439	1399-1404	~1383пл
	1.5				1503-1510	1476-1489пл	1435-1439	1399-1404	1381-1385пл
	1.5-1.5'				1503-1510	1476-1489пл	1435-1439пл	1399-1404	1381-1385пл
	1.5'				1503-1510	1476-1489пл		1399-1404	1381-1385пл
	1.5а		1705-1709		1503-1510	1476-1489пл	1435-1439	1399-1404	1381-1385пл
	1.5'а		1701-1711		1503-1510	1476-1489пл		1399-1404	1381-1385пл
	1.5б		низкоинтенсивные полосы
	1.5а-1.6а 1.5'а-1.6а		1705-1709	1516-1520	1503-1510	1476-1489пл	1435-1439	1399-1404	1381-1385пл
1.6			1705-1709	1514-1516				1402-1412
	1.6			1520-1524	1499-1509пл			1399-1404
2.1		кианоксалит	1701-1711							1370-1375
2.2			1701-1715		1501	1464-1476				1370-1377
2.3			1701-1715				1424-1453			1370-1377
3.1		вишневит	в области валентных колебаний С-содержащих групп нет четко выраженных полос
3.2					1507 (в обр ГИМ КНЦ 3103)		1426-1435		1395 (в ГИМ КНЦ 3103)
3.3					1449-1466
	3.3а		~1701			~1460
3.4				1514		1482

В отличие от области колебаний С-O, в диапазонах, соответствующих колебаниям Al-O и Si-O, ИК-спектры минералов подгруппы канкринита s.s. очень близки между собой, а по картине в области 500-800 см^-1, отвечающей коллективным, преимущественно деформационным колебаниям Al,Si,O- каркаса (здесь наблюдается характерный триплет), члены этой подгруппы четко отличаются от всех других МГК. При изменении химического состава полосы закономерно сдвигаются, что помогает при идентификации бескарбонатных членов подгруппы.