Elementanteile anhand der Formel bestimmen ?

[Stefan]

Hallo, ich habe nun sämtliche Mineraldaten in eine Datenbank gepackt, diese kann nun im Lexikon eingebunden werden. Vorteil, es ist nun möglich auch nach Elementen etc. ein Mineral zu suchen (noch nicht implementiert, kommt aber noch)

So nun zur Frage? Um die Trefferlisten bei der Suche nach Elementen effektiver zu machen, würde ich gerne aus der Formel die %Anteile errechnen und die Sorierung danach ausrichten.

Geht das (bestimmt) was ist notwendig etc.

Gruß Stefan

[berthold]

Hallo Stefan,

geht nicht immer (z.B. wenn Elemente diadoch vertreten sein können wird es problematisch).

Einfach so: Formel ausmultiplizieren, die Atom-Anzahl mit der Masse multiplizieren und alle addieren. Diese (Formel-) Masse-Summe gleich 100 Prozent setzen, dann für jedes Element mit einem Dreisatz die einzelnen Masse-% berechnen.

Frage ist aber, ob das Sinn macht - ich glaube nämlich nicht.

Gruß

Berthold

[Schluchti]

Nunja, auf dem Gebiet bin ich ziemlich unbedarft. Aber bei Vorliegen einer quantitativen Analyse sind solche Suchmöglichkeiten sicher ganz nützlich, umd den möglichen Kanditat näher einzukreisen.

[Hg]

Hallo,
richtig, man kann das über die Molmasse des Minerals berechnen. Ich bin mir allerdings nicht sicher, ob eingelagerte Elemente einen sooooo großen Einfluss auf das Ergebnis der Berechnung haben (lasse mich aber gerne eines Besseren belehren).
Ich finde dieses Feature sehr nützlich (z.B. bei einer Auswertung eines EDX; webmineral bietet diese Hochrechnung z.B.). Allerdings sehe ich das Problem in dem gigantischen Aufwand die prozentualen Zusammensetzungen im Bezug auf die beteiligten Elemente für jedes Mineral zu berechnen.
Grüße
Andreas

[berthold]

Hallo,

die idealisierten Formeln nützen nicht viel. Welche %-Anteile könnten wir bei einem Schörl oder bei einem Almandin angeben? Man müsste die Grenzen von Mischreihen berücksichtigen...

Alleine mit der Elementsuche (wie mindat) kommt man schon recht weit.

Und ja, für eine EDX könnte das helfen, aber in der Praxis wird es z.B. bei wasserhaltigen Mineralien schon schwer/unmöglich die %-Werte absolut anzugeben.

Gruß

Berthold

[Krizu]

Hallo,

wenn ich richtig denke, müsste die Umrechnung eigentlich mit Excel gehen.
92 Spalten,
Zeile 1 Elementkürzel
Zeile 2 Molmasse
Zeile 3 Formelanteil
Zeile 4 Summe über Zeile in Spalte 93, in den Spalten Formelanteil*Molmasse/(Spalte93;Zeile4)


@Berthold:
wasserhaltige Mineralien oder Minerlaien mit Elementen Z<8 sind per se kritisch.
Aber ausgehend von einer idealisierten Formel kann diese Tabelle extrem hilfreich sein. Wer solche Analysen durchführt, weiss auch meist, was sich womit ersetzt.
Beispiel: Ilmenit. FeTiO2 enthält meist Mn. C(Fe+Mn)= c(Ti)=1/3c(O). Leider geht bei der Analysengläubigkeit meist das Wertigkeitsrechen und die Fehlerkontrolle bzw. die Plausibilitätskontrolle flöten.

Mfg

Frank
 

[smoeller]

Hallo,

Für einfache Formeln dürfte es nicht schwer sein, ein Programm zu entwickeln, das diese berechnen kann. Müsste auch mit Excel gehen. Bei komplexeren Formeln aber dürfte das nicht möglich sein. Amphibole z.B.. Da möchte ich nicht derjenige sein, der die Prozedur programmiert. Viewl zu komplex mit den ganzen Austauschreaktionen und Wertigkeiten.

Denke aber, man sollte das ganze, wenn man es schon macht, irgendwie automatisieren. Man gibt z.B. die EDX-Werte ein und erhält die wahrscheinlichsten Treffer.

Granat hingegen halte ich nicht für so problematisch. Man muss als Mineralienkenner halt wissen, dass ein Almandin in der Natur immer auch Pyrop-, Spessartin- und Grossular-Anteile hat.

Glück Auf!
Smoeller

[berthold]

Hallo,

Man muss als Mineralienkenner halt wissen, dass ein Almandin in der Natur immer auch Pyrop-, Spessartin- und Grossular-Anteile hat.

klar, aber welche %-Sätze schreiben wir in die Datenbank rein, bzw. welches Element darf um wieviel Prozent abweichen, dass Almandin gefunden wird?

Gruß

Berthold

[Krizu]

Hallo,

in meinen Augen:
Idealisierte Werte, also das reine Endglied.
Dann kann ein Hinweis auf typische Mischreihen im Klartext da stehen.

Nur meine Meinung 

MfG

Frank

[Schluchti]

Vielleicht sollte man noch eine Möglichkeit implementieren, die die manuelle Festlegung von gewissen prozentualen Abweichungen gestattet, um Meßstreuungen berücksichtigen zu können.   

[Stefan]

Eine Auswertung kann max. nach der Gewichtung der Elemente zueinander erfolgen.

Ich dachte daran eine Festlegung treffen zu können, welches Mineral zu welchem Prozentsatz ein Element enthält um danach eine Gewichtung der Anzeige zu bekommen.

Ein Anwender Sucht nach "Calcium Kohlestoff Sauerstoff" dann soll aus den möglichen Mineralien das mit dem höchsten Calciumanteil ganz oben stehen. Wahrscheinlich ist dies eh überflüssig und bringt nur sehr selten etwas.

Falls sich jemand in der Lage sieht eine Prozedur zur Auswertung einer Formel zu liefern und mir mitteilt, welche Werte noch bei den Elementen mit anggeben werden müssen um die Berechnung durchzuführen, dann gut. Wenn nicht, dann lassen wir das, da die Priorität eher niedrig angesiedelt ist. Für "Nice to have" werde ich nicht zuviel Zeit investieren.

Gruß Stefan

[smoeller]

Hallo,

Würde sagen, dass es bei den zahlreichen Möglichkeiten der Mischkristallbildung in der Natur besser ist, dieses Programm zu lassen. So etwas wäre eine Mammutaufgabe, an der selbst studierte Mineralienkenner scheitern dürften. Zudem herrscht selbst in der Literatur meist ziemliches Chaos. Jeder hat andere Daten.
Allein die IMA-Amphibol-Nomenklatur in ein Programm zu überführen, mit dem man aus einer EDX einen Mineralnamen innerhalb der Gruppe bestimmen kann, sehe ich als ziemlich aussichtslos an. Man müsste so viele Parameter und Verhältnisse von Ionen/Baugruppen zueinander haben, dass es einfach nur unmöglich ist, das zu programmieren.

Mir fällt im Moment keine Möglichkeit ein, das ganze in ein Programm zu überführen, das im Routinebetrieb des Mineralienatlas ausführbar wäre.

Für Calcit (Stefans Beispiel) oder Quarz wäre das sicher mit Excel möglich, ebenso wohl noch mit einfachen Sulfiden, Oxiden, Carbonaten. Sobald man es aber mit komplexeren Phosphaten und Silikaten zu tun bekommt, ist das zu wenig.

@berthold: Das mit den Granaten (A₃B₂(SiO₄)₃ist wirklich ein Problem. Alle Granate in denen der Almandin-Anteil größer als 50 % ist (x_Fe auf A > 0,5 und x_Al auf B > 0,5) sind Almandin. In der Natur tritt hier eine solche Varianz auf, dass durchaus 20-30 % Mg (Pyrop) drin sein können. Das kann man nicht so einfach in die Berechnung übernehmen, es kann sich immer auch um Ca-Mg-Silikate wie Pyroxene handeln. Wenn, dann müsste man auf charakteristische Verhältnisse wie das Verhältnis A:B:SiO₄ zurückgreifen. Allein diese sind charakteristisch für die Zuordnung zur Granatgruppe. Die weitere Zuordnung ergäbe sich aus der Besetzuung der Plätze A und B mit zwei- und dreiwertigen Kationen.

Von meinem Standpunkt aus würde ich es lassen. Zu komplex und so nicht durchführbar.

Glück Auf!
Smoeller   

[stollentroll]

Hallo Smoeller,
es ist nicht aussichtslos bei den Amphibolen, aber tatsächlich sehr kompliziert. Ich habe für die Amphibole selber mal so ein Programm gebastelt, das aus Mikrosondenanalysen die Formel ausrechnet und den Mineralnamen bestimmt, nach der IMA-Amphibol-Nomenklatur. Es berücksichtigt sogar das Fe2+/Fe3+-Problem, man kann z.B. angeben, dass alles Fe als Fe2+ oder als Fe3+ oder dass beide zu je 50% vorhanden sind und danach die Formel ausrechnen lassen und den Namen bestimmen lassen. Es macht auch darauf aufmerksam, wenn die Kationenverteilung auf die einzelnen Positionen problematisch ist, z.B. weil die Analyse schlecht ist, das Amphibol zersetzt ist oder es sich garnicht um ein Amphibol handelt.
Das Programm funktioniert, allerdings würde ich kein zweites Mal soetwas basteln wollen.

Wie schon gesagt, das große Problem bei einem Programm für alle Minerale dürften Mischkristallbildungen sein. Hier dürfte es in der Tat kaum möglich sein, alles zu berücksichtigen und die Folge dürften öfter mal Fehlidentifizierungen sein.
Bei dem genannten Beispiel Granat ist das Feld für Almandin (oder ein anderes Mineral) noch weiter. Die 50 % gelten bei nur zwei beteiligten Komponenten. Wenn man einen Mischkristall mit drei Komponenten hat, z.B. mit 34 % Almandin-, 33% Pyrop- und 33% Spessartin-Anteil, handelt es sich um einen Almandin. Wenn man in einem Programm nur die ideale Zusammensetzung berücksichtigt, würde man soetwas niemals als Almandin identifizieren.

Hier kann ich Smoeller nur zustimmen, es ist eine uferlose Geschichte.

Sinnvoller ist dan vielleicht ein Programm, das aus Analysen eine Formel berechnet und hier flexible Möglichkeiten bietet, um z.B. auf bestimmte Anionen oder Kationenzahlen berechnen kann, so dass man etwas rumprobieren und verschiedene Varianten für sinnvolle Formeln testen kann.

Glück Auf
der Stollentroll

[Stefan]

Die Suche nach Elementen ist nun implementiert. Man muss derzeit noch die Elementnamen nach denen man sucht in das Suchfeld eintragen.

Vielleicht kommt mal ein PSE zum auswählen, aber das fällt wieder unter die Kategorie nice to have.

Den Rest mit gewichtung etc. lasse ich außen vor.

Gruß Stefan