ГлавнаяПо данным Фауста, который рассмотрел историю развития окрашивания вообще и суммировал многие предыдущие работы, Беренс в 1871 г. впервые применил метод окрашивания в минералогии. До этого, начиная примерно с 1838 г., метод окрашивания применялся для исследования биологического материала. Позднее появилась обширная литература по применению метода окрашивания, причем ряд авторов предлагали применить его к исследованию глин. Изменение цвета глины может быть вызвано адсорбцией различных органических веществ естественными и химически измененными глинами или глинами, обработанными нагреванием. Часто такие изменения цвета оказывались различными в зависимости от характера глинистого минерала и его состава. Изменение цвета, таким образом, давало возможность идентифицировать глинистые минералы, входящие в состав глин. Метод окрашивания глин требует малой затраты времени, прост в выполнении, удобен для полевых условий, что составляет его преимущество.
Как правило, реакция и результирующее изменение окраски слабы или отсутствуют для тех глинистых минералов, которые обладают низкой адсорбционной емкостью (таких, как каолинит), но типичны и резко выражены для глинистых минералов с высокой адсорбционной способностью (таких, как монтмориллониты). Для объяснения цветных реакций, получаемых с глинистыми минералами и различными реагентами, было предложено два приема: 1) кислородно-щелочные реакции, в которых природная или обработанная кислотой глина реагирует как кислота, и 2) окислительно-восстановительные реакции, в которых некоторые ионы, главным образом окисное железо, содержащееся в решетке глинистого минерала, обусловливают окисление реагента. Вещества, которые, по всей вероятности, обусловливают изменение окраски кислотно-щелочными реакциями, включают трифенилметан, азин и нитрокраски. Вещества, изменяющие окраску глин, по всей вероятности посредством окислительно-восстановительных реакций, включают бензидин и другие ароматические амины.
Следует иметь в виду, что применение реакций окрашивания для идентификации глинистых минералов ограничено в связи с тем, что образование характерных реакций окрашивания может быть заторможено, усилено или замаскировано некоторыми обычными составными частями глинистых материалов другой природы, чем глинистые минералы. Так, например, двуокись марганца может вызвать окислительно-восстановительную реакцию с бензидином даже в отсутствие адсорбирующей глины, а закисное железо и другие восстанавливающие агенты могут мешать реакции цветообразования. При методе, который требует приготовления для реакции окрашивания водородной глины, обработка кислотой может разрушить структуру глинистого минерала. Так, монтмориллониты, богатые железом и магнием, а следовательно, и некоторые нонтрониты и гекторит могут не дать реакции с окрашивающими растворами, подобно другим членам монтмориллонитовой группы. Сильная первоначальная окраска образцов, особенно богатых железом, также может маскировать изменение окраски, которая возникает в результате адсорбции окрашивающих реагентов.
Вследствие вышеприведенных факторов должны приниматься меры предосторожности при применении любых реакций окрашивания независимо от характера исследуемого глинистого материала. При ограниченных условиях, когда изучаемые образцы являются относительно чистым глинисто-минеральным материалом или когда область состава ограниченна и в общих чертах известна, применение метода окрашивания может быть вполне успешным. Например, некоторые осадочные каолины района Джорджии состоят из каолинита с примесью монтмориллонита. Других составных частей, которые могут дать реакцию окрашивания, в этом каолине нет, и метод окрашивания быстро показывает присутствие монтмориллонита.
Для метода окрашивания глинистых минералов было предложено и испытано большое число реагентов. В последние годы наметилась тенденция к раздельному использованию нескольких реагентов, для того чтобы недостатки одного реагента могли быть компенсированы действием другого. Такое испытание было описано Миленцем, Кингом и Шильтцем и, кажется, дало вполне удовлетворительные результаты. При этом методе одна часть измельченной природной глины обрабатывалась бензидином, а другие порции глины, обработанные сильной хлористо-водородной кислотой и промытые для удаления избытка хлорида, вновь обрабатывались насыщенным раствором сафранина-Y в нитробензоле и насыщенным раствором малахитовой зелени в нитробензоле. В дополнение к визуальному определению изменения, получающегося при реакции окрашивания, образцы исследовались под петрографическим микроскопом для определения плеохроизма и иных изменений в оптических свойствах минерала. Результаты применения этих реагентов сведены в табл. 33. Даже при таком сравнительно хорошо разработанном методе, как метод окрашивания, должны быть приняты меры предосторожности: иногда получаются аномальные результаты вследствие того, что различные неглинистые вещества могут вызвать или затормозить реакции окрашивания; некоторые глины не дают характерных реакций по причинам, еще не выясненным.