Studying possible platinum group element nanostructures in monosulphide systems by means of synthetic sulphide melts. | Kennedy | Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie
Home ▶ Vol 32, No 1 (2013) ▶	Kennedy
Bestudering van moontlike platinumgroepelement nanostrukture in monosulfiedsisteme deur middel van sintetiese sulfiedsmeltings
Author: Bianca Kennedy1
Affiliations: 1Department of Geology, University of the Free State, South Africa
Correspondence to: Bianca Kennedy
How to cite this abstract: Kennedy, B., 2013, ‘Bestudering van moontlike platinumgroepelement nanostrukture in monosulfiedsisteme deur middel van sintetiese sulfiedsmeltings’, Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie 32(1), Art #415, 1 page. http://dx.doi.org/10.4102/satnt.v32i1.415
Studying possible platinum group element nanostructures in monosulphide systems by means of synthetic sulphide melts. Is the primary binding mechanism of platinum group elements (PGE) in a magmatic environment purely a chemical or both a physical and mechanical process? The presence of Pt nanostructures (< 1000 atoms) in monosulphide phases would point towards an initial primary physical mechanism as the dominant process during early magma differentiation.
Is die primêre bindingsmeganisme van die platinumgroepelemente (PGE) in ’n magmatiese stelsel ’n suiwer chemiese of ’n fisiochemiese of meganiese proses?
Die monosulfiedfases (mss [mono-sulfide solid solution] of FexS) van temperatuurbeheerde eksperimente is ondersoek vir platinumnanostrukture (< 1000 atome). Die teenwoordigheid van platinumnanostrukture in die mss-fases sal bewys dat ’n fisiese meganisme eerder as ‘n suiwer chemiese proses die primêre bindingskrag gedurende vroeë magmatiese differensiasie is.
’n Natuurlike Cu-Ni-S ± PGE-magmatiese stelsel is deur middel van temperatuurbeheerde eksperimente nageboots. Die eksperimente bestaan uit ’n basiese Cu-Fe-S-mengsel met varieerbare konsentrasies Pt en As. Platinum is as analoog vir die platinumgroepelemente gebruik. Monsters is oor varieerbare tydgrepe verhit en afgekoel (van 1050 °C tot 25 °C binne enkele sekondes en geleidelik van 1050 °C tot 400 °C oor ’n tydperk van 48 uur). Die tydgrepe van formasie is gebruik om te bepaal of dieselfde resultate in verskillende omstandighede verkry word. Die afgekoelde monsters toon twee primêre fases: ’n monosulfiedfase (FexS) en ‘n smeltfase (Cux-Fex-Sx). In die smeltfase vorm Pt groot heterogeen verspreide Pt-Asx-en Pt-Fex-fases (0.2 µm – 50 µm of 700 atome – 167 000 atome). Geen Pt-strukture is tot dusver in die monosulfiedfase waargeneem nie.
Die gemete Pt-fases is heterogeen deur die stelsel versprei en wissel in grootte en vorm. Daar is geen korrelasie tussen die Pt-fases se vorm, grootte en konsentrasies Pt nie. Resultate toon dat Pt ’n an-ioon soos As, Fe of Cu nodig het om ’n stabiele fase in ’n magmatiese stelsel te vorm. Pt is onversoenbaar met S en sal dus nie met swawel bind nie. Eksperimente met ander PGE (Pd, Ru, Rh, Os en Ir) toon soortgelyke neigings.
Vinnig en stadig afgekoelde monsters wys eksolusieteksture van Pt en Cu uit die mss in die smeltfase (Cux-Fx-Sx). Hierdie tipe gedrag dui op ’n moontlike tekort aan primêre chemiese bindings in die soliede fase.
Chemiese gedrag mag dalk die sekondêre verspreiding van Pt-fases beheer, maar die formasie van platinumnanostrukture is hoofsaaklik ’n primêre bindingsmeganisme. Die PGE-nanostrukture kan maklik in ’n onversoenbare sulfied-, oksied- of silikaatfase opgeneem word. Die PGE-nanostrukture dien as nukliasie-groeipunte. Die nanostrukture mag dalk die hoë verryking van PGE in die vroeë kumulusfases (olivien en chromiet) van die Bosveld-stollingskompleks verklaar.