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矿物晶体化学式计算方法矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1.化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式，又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式，即能反映矿物的晶体化学特征。
举例：(1)钾长石的化学通式为：KAlSi3O8或K2O⋅Al2O3⋅6SiO2，而其晶体化学式则必须表示为K[AlSi3O8]；(2)磁铁矿的化学式可以写为：Fe3O4，但其晶体化学式为：FeO⋅Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物：红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式：2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的，这些水在矿物中可以三种不同的形式存在：吸附水、结晶水和结构水。
层间水等。
由于H3O+与K+大小相近，白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2在风化过程中K+易被H3O+置换形成水云母(K, H3O+)Al2[AlSi3O10](OH)2。
由于结晶水和结构水要占据一定的矿物晶格位置，所以在计算矿物晶体化学式要考虑它们的数量。
3. 定比原理定比是指组成矿物化学成分中的原子、离子、分子之间的重量百分比是整数比，即恒定值。
举例：(1) 某产地的磁铁矿的化学分析结果为：FeO=31.25%，Fe2O3=68.75%，已知它们的分子量分别为：71.85和159.70。
因此，FeO和Fe2O3的分子比为：FeO:Fe2O3=(31.25/71.85):68.75/159.70)=1.01:1因此，磁铁矿的化学式可写为：FeO Fe2O3或Fe3O4。
(2) 某金绿宝石的化学成分为BeO=19.8%，Al2O3=80.2%，它们的分子量分别为25和102，因此两者之间的分子比为：BeO:Al2O3=(19.8/25) 80.2/102)=1:1金绿宝石的化学式可简写为BeO Al2O3或BeAl2O4。
------------------------------------------------------------精品文档-------------------------------------------------------- 成岩成矿矿物学––矿物晶体化学式计算方法矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1.化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式，又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式，即能反映矿物的晶体化学特征。
举例：(1)钾长石的化学通式为：KAlSiO或KO?AlO?6SiO，而其晶体化学式则282332必须表示为K[AlSiO]；83(2)磁铁矿的化学式可以写为：FeO，但其晶体化学式为：FeO?FeO。
3432(3)具AlSiO化学式的三种同质多像矿物：红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶52体化学式：2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的，这些水在矿物中可以三种不同的形式存在：吸附水、结晶水和结构水。
吸附水：吸附水以机械吸附方式成中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。
吸附水不参加矿物晶格，可以是薄膜水、毛细管水、胶体水等。
当温度高于110?C 时则逸散，它可以呈气态、液态和固态存在于矿物中。
吸附水不写入矿物分子式。
结晶水：结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。
常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。
结晶水的数量与矿物的其它组份呈简单比例。
如石膏：Ca[SO] ?2HO。
24++-+等离子形式参加H、OHH(或称化合水)：常以OO表示，结构水呈H、结构水32-+离子少见，O最常见。
H矿物晶格。
占据一定构造位置，具有一定比例。
通常以OH3+++与HO + HO。
结构水如沸石水、层间水等。
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟矿物的化学式将矿物的化学成分用元素符号按一定原则表示出来，就构成了矿物的化学式。
它是以单矿物的化学全分析所得各组分的相对百分含量为基础计算出来的。
其表示方法有两种，即实验式和结构式（晶体化学式）。
1．实验式只表示矿物化学成分中各组分数量比的化学式，称为实验式。
如CuFeS2（黄铜矿）和Be3Al2Si6O18（绿柱石）等。
对于含氧盐矿物，也可以用氧化物的组合形式来表示，如绿柱石就可以写成3BeO·Al2O3·6SiO2。
实验式的计算方法：先用单矿物化学全分析所得的各组分重量百分数除以各相应组分的原子量（或分子量），将所得的各商数化为简单整数化，最后用这些整数标定各相应组分的相对含量，即得实验式（表1 和表2）。
表1 黄铜矿实验式的计算过程成分含量百分比(化学全分析结果)原子数原子数比例（近似值）化学式换算(以原子量除)结果CuFeS34.4030.4735.8734.40/63.530.47/56.035.87/32.00.5410.5441.120112CuFeS2 合计100.74 表2 绿柱石实验式的计算过程成分含量百分比(化学全分析结果)分子数原子数比例（近似值）化学式换算(以分子量除)结果BeOAl2O3SiO214.0119.2666.3714.01/25.119.26/102.266.37/60.30.59190.18841.10 073163BeO·Al2O3·6SiO2 或归并成Be3Al2Si6O18 合计99.64 用实验式表示矿物的化学成分，计算简单，书写方便，便于记忆。
但是，实验式不能反映出矿物中各组分之间的相互结合关系，尤其对成分复杂的矿物，还可能引起误解，如上述绿柱石中，就不存在独立的BeO、Al2O3 和SiO2 的分子。
为了克服实验式的弊端，目前在矿物学中普遍采用的是结构式。
2．结构式（称晶体化学式）结构式是一种即能表明矿物中各组分的总类及其数量比，又能表明各组分在晶体结构中的相互关系的化学式。
矿物晶体化学式计算⽅法矿物晶体化学式计算⽅法⼀、有关晶体化学式的⼏个基本问题1.化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、⽤以表达矿物化学成分的分⼦式，⼜可简单地称为矿物化学式、矿物分⼦式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分⼦式，即能反映矿物的晶体化学特征。
举例：(1)钾长⽯的化学通式为：KAlSi3O8或K2O?Al2O3?6SiO2，⽽其晶体化学式则必须表⽰为K[AlSi3O8]；(2)磁铁矿的化学式可以写为：Fe3O4，但其晶体化学式为：FeO?Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物：红柱⽯、蓝晶⽯和⼣线⽯具有不同的晶体化学式：2. 矿物中的⽔⾃然界中的矿物很多是含⽔的，这些⽔在矿物中可以三种不同的形式存在：吸附⽔、结晶⽔和结构⽔。
吸附⽔：吸附⽔以机械吸附⽅式成中性⽔分⼦状态存在于矿物表⾯或其部。
吸附⽔不参加矿物晶格，可以是薄膜⽔、⽑细管⽔、胶体⽔等。
当温度⾼于110?C时则逸散，它可以呈⽓态、液态和固态存在于矿物中。
吸附⽔不写⼊矿物分⼦式。
结晶⽔：结晶是成中性⽔分⼦参加矿物晶格并占据⼀定构造位置。
常作为配位体围绕某⼀离⼦形成络阴离⼦。
结晶⽔的数量与矿物的其它组份呈简单⽐例。
如⽯膏：Ca[SO4] ?2H2O。
结构⽔(或称化合⽔)：常以H2O+表⽰，结构⽔呈H+、OH-、H3O+等离⼦形式参加矿物晶格。
占据⼀定构造位置，具有⼀定⽐例。
通常以OH-最常见。
H3O+离⼦少见，也最不稳定，易分解：H3O+→H++ H2O。
结构⽔如沸⽯⽔、层间⽔等。
由于H3O+与K+⼤⼩相近，⽩云母KAl2[AlSi3O10](OH)2在风化过程中K+易被H3O+置换形成⽔云母(K, H3O+)Al2[AlSi3O10] (OH)2。
由于结晶⽔和结构⽔要占据⼀定的矿物晶格位置，所以在计算矿物晶体化学式要考虑它们的数量。
矿物晶体化学式计算方法矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1.化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式，又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式，即能反映矿物的晶体化学特征。
举例：(1)钾长石的化学通式为：KAlSi3O8或K2O⋅Al2O3⋅6SiO2，而其晶体化学式则必须表示为K[AlSi3O8]；(2)磁铁矿的化学式可以写为：Fe3O4，但其晶体化学式为：FeO⋅Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物：红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式：2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的，这些水在矿物中可以三种不同的形式存在：吸附水、结晶水和结构水。
吸附水：吸附水以机械吸附方式成中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。
吸附水不参加矿物晶格，可以是薄膜水、毛细管水、胶体水等。
当温度高于110︒C时则逸散，它可以呈气态、液态和固态存在于矿物中。
吸附水不写入矿物分子式。
结晶水：结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。
常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。
结晶水的数量与矿物的其它组份呈简单比例。
如石膏：Ca[SO4] ⋅2H2O。
结构水(或称化合水)：常以H2O+表示，结构水呈H+、OH-、H3O+等离子形式参加矿物晶格。
占据一定构造位置，具有一定比例。
通常以OH-最常见。
H3O+离子少见，也最不稳定，易分解：H3O+→ H+ + H2O。
结构水如沸石水、层间水等。
由于H3O+与K+大小相近，白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2在风化过程中K+易被H3O+置换形成水云母(K, H3O+)Al2[AlSi3O10](OH)2。
由于结晶水和结构水要占据一定的矿物晶格位置，所以在计算矿物晶体化学式要考虑它们的数量。
矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1. 化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式，又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式，即能反映矿物的晶体化学特征。
举例：(1)钾长石的化学通式为：KAlSi3O8或K2O⋅Al2O3⋅6SiO2，而其晶体化学式则必须表示为K[AlSi3O8]；(2)磁铁矿的化学式可以写为：Fe3O4，但其晶体化学式为：FeO⋅Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物：红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式：红柱石：Al V Al VI OSiO4蓝晶石：Al2VI OSiO4矽线石：Al VI SiAl IV O5此外，还要指出的是，晶体化学式是最简化学式的Z倍(Z为单位晶胞分子数)。
如：金红石TiO2，其Z=2，因此，金红石的晶体化学式应该为：Ti2O4，锐钛矿的Z=4，它的晶体化学式为Ti4O8，板钛矿的Z=8，它的晶体化学式为Ti8O16。
2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的，这些水在矿物中可以三种不同的形式存在：吸附水、结晶水和结构水。
吸附水：吸附水以机械吸附方式成中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。
吸附水不参加矿物晶格，可以是薄膜水、毛细管水、胶体水等。
当温度高于110︒C时则逸散，它可以呈气态、液态和固态存在于矿物中。
吸附水不写入矿物分子式。
结晶水：结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。
常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。
结晶水的数量与矿物的其它组份呈简单比例。
如石膏：Ca[SO4] ⋅2H2O。
结构水(或称化合水)：常以H2O+表示，结构水呈H+、OH-、H3O+等离子形式参加矿物晶格。
占据一定构造位置，具有一定比例。
通常以OH-最常见。
矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1. 化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula)是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式，又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula)是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式，即能反映矿物的晶体化学特征。
举例：(1)钾长石的化学通式为：KAlSi3O8或K2O⋅Al2O3⋅6SiO2，而其晶体化学式则必须表示为K[AlSi3O8]；(2)磁铁矿的化学式可以写为：Fe3O4，但其晶体化学式为：FeO⋅Fe2O3。
(3)具Al2SiO5化学式的三种同质多像矿物：红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式：红柱石：Al V Al VI OSiO4蓝晶石：Al2VI OSiO4矽线石：Al VI SiAl IV O5此外，还要指出的是，晶体化学式是最简化学式的Z倍(Z为单位晶胞分子数)。
如：金红石TiO2，其Z=2，因此，金红石的晶体化学式应该为：Ti2O4，锐钛矿的Z=4，它的晶体化学式为Ti4O8，板钛矿的Z=8，它的晶体化学式为Ti8O16。
2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的，这些水在矿物中可以三种不同的形式存在：吸附水、结晶水和结构水。
吸附水：吸附水以机械吸附方式成中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。
吸附水不参加矿物晶格，可以是薄膜水、毛细管水、胶体水等。
当温度高于110︒C时则逸散，它可以呈气态、液态和固态存在于矿物中。
吸附水不写入矿物分子式。
结晶水：结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。
常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。
结晶水的数量与矿物的其它组份呈简单比例。
如石膏：Ca[SO4] ⋅2H2O。
结构水(或称化合水)：常以H2O+表示，结构水呈H+、OH-、H3O+等离子形式参加矿物晶格。
占据一定构造位置，具有一定比例。
通常以OH-最常见。
1、辉石等矿物的电子探针分析值中Fe3+含量的估算及晶体化学式计算①电价差值法由于矿物中阳离子正电价总数与阴离子负电价总数应平衡，而电子探针得出的FeO*值把Fe3+也当成了Fe2+，因此分子式中的阳离子总电价必然低于理论电价。
据此差值则可求出Fe3+含量，即：Fe3+ =理论电价－计算电价Fe2+＝FeO*－Fe3+计算步骤：A、按阳离子法计算出矿物各阳离子系数；B、算出阳离子总电价，该电价与理论电价之差即为的Fe3+阳离子系数；C、据分子式由Fe3+求出Fe2O3含量（重量%）D、由Fe2+＝FeO*－Fe3+求出Fe2+的阳离子系数并求出FeO含量。
下面以辉石为例，计算电子探针数据中的Fe2+和Fe3+：2+3+Fe3+=理论电价－计算电价＝12-11.7858=0.2142Fe2+=Fe总-Fe3+=0.3880-0.2142=0.1738Fe2O3=0.2142÷(4/1.7941)÷2×159.7=7.67% FeO=0.1738 ÷(4/1.7941)×71.85=5.60%②剩余氧计算法：对于含变价Fe的矿物，电子探针分析值以FeO*形式给出全铁含量。
把Fe2O3换算成FeO的关系式为：Fe2O3=2FeO+Ox（Ox表示剩余氧）可见由于Fe3+和Fe2+的价态差异，在换算过程中损失了部分氧（剩余氧，用Ox表示），即FeO*中未包含剩余氧Ox。
对于阳阴离子总数有固定比值的矿物，如辉石为4：6，石榴石为8：12，钛铁矿为2：3等，可由电子探针分子值分别算出阳、阴离子总数，又可据其理论比值算出理论阴离子总数。
理论阴离子总数与计算阴离子总数之差则为剩余氧Ox。
由于Fe2O3=2FeO+Ox，所以Fe2O3的分子数与Ox原子数相同，将其乘以Fe2O3的分子量就得出的Fe2O3百含分量。
2+3+计算阳离子总数＝1.7941≈理论阳离子总数计算阴离子总数＝2.6432理论比值：理论阳离子总数/理论阴离子总数＝4/6 理论阴离子总数=6/4×1.7941=2.6912 剩余氧Ox ＝理论阴离子总数－计算阴离子总数＝2.6912-2.6432=0.048因为Fe2O3的分子数与Ox原子数相同，所以Fe2O3＝0.048×159.70(Fe2O3的分子量)＝7.67%因为2Fe/(Fe2O3):(Fe/FeO)=0.8998(Fe2O3与中FeO含Fe量之比)即FeO=0.8998×Fe2O3(等量Fe由Fe2O3形式换算成FeO形式)所以FeO=FeO*-0.9 Fe2O3 =12.5-0.9×7.67%=5.60%③通用公式计算法(Droop,1987)原理：如果Fe是矿物中唯一的变价元素，则单位分子式中Fe3+的系数可以依据如下原理计算出来（1）若氧是唯一的阴离子，则阳离子正电价之和是氧原子数的2倍；（2）单位分子式中阳离子的总数符合理论化学计量系数；按照晶体化学原理，Fe3+与其他元素的含量具有确定的函数关系。
矿石中SiO2、TiO2、P、Mn的联合测定郭寿鹏，杨景和，丛红梅，谭林青(1 山东大学化学与化工学院，山东济南250100；2 山东省冶金科学研究院，山东济南250014)摘要：采用碱熔法处理样品，用同一母液对矿石产品中的SiO2、TiO2、P、Mn进行了联合测定。
通过控制测定的酸度，各元素线性良好，测得SiO2、TiO2、P、Mn的相对标准偏差分别小于3.70%、4.00%、4.44%、1.79%。
该方法用于不同含量标准物质的测定, 精密度和准确度高，结果令人满意。
铁矿石、铁精矿、烧结矿、球团矿等矿产品，由于其成分复杂，在化学分析时多采用碱熔或者酸溶再回收残渣的方法。
在这种情况下，分别测定各元素时需要的周期很长，大量的时间用于样品预处理。
为此，探讨采用联测法测定矿石中SiO2、TiO2、P、Mn含量，简化了样品的预处理过程，方法准确可靠，精密度高。
1 仪器与试剂分光光度计；混合熔剂：取2份无水碳酸钠与1份硼酸研细混匀；盐酸：(1+6)；草硫混酸：将3g草酸溶于100mL硫酸(1+9)中，搅拌溶解；钼酸铵：5%、3%；硫酸亚铁铵：5%，取5g硫酸亚铁铵滴入5～6滴硫酸(1+1)，用水稀至100mL，搅拌溶解混匀；盐酸：(2+1)；硫酸：(1+1)；氢氟酸：(ρ为1 15g/mL)；抗坏血酸：10%、3%，用时现配；二安替吡啉甲烷溶液：2%，取20g二安替吡啉甲烷，用盐酸(1+11)溶解并稀释至1000mL；盐酸—氢溴酸混合酸：(2+1)；硝酸铋溶液：称取4g金属铋或称取9.30g硝酸铋[Bi(NO3)3.5H2O]，煮沸驱除氮氧化物，加100mL硫酸(1+1)，冷至室温，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
此溶液浓度为4.00mg/mL；高氯酸—磷酸混合酸：(1+3)；高碘酸钾溶液：称取5g高碘酸钾置于250mL烧杯中，加水60mL、硝酸20mL，温热溶解后，冷却，用水稀释至100mL，混匀；亚硝酸钠溶液：1%；不含还原物质的水：将去离子水或蒸馏水加热煮沸，每升用10mL 硫酸(1+3)酸化，加几粒高碘酸钾，煮沸几分钟，冷却后使用；硅标液：0.2mg/mL、10μg/mL；钛标液：50.0μg/mL、5.0μg/mL；磷标液：0.10mg/mL、5.0μg/mL；锰标液：1.00mg/mL、0.10mg/mL。
矿物晶体化学式计算方法一、有关晶体化学式的几个基本问题1. 化学通式与晶体化学式化学通式(chemical formula) 是指简单意义上的、用以表达矿物化学成分的分子式，又可简单地称为矿物化学式、矿物分子式。
晶体化学式(crystal-chemical formula) 是指能够反映矿物中各元素结构位置的化学分子式，即能反映矿物的晶体化学特征。
举例：(1)钾长石的化学通式为：KAlSi 3O8或K2OAl2O3 6SiO2，而其晶体化学式则必须表示为K[AlSi 3O8] ；(2) 磁铁矿的化学式可以写为：Fe3O4，但其晶体化学式为：FeO Fe2O3。
(3) 具Al 2SiO5化学式的三种同质多像矿物：红柱石、蓝晶石和夕线石具有不同的晶体化学式：2. 矿物中的水自然界中的矿物很多是含水的，这些水在矿物中可以三种不同的形式存在：吸附水、结晶水和结构水。
吸附水：吸附水以机械吸附方式成中性水分子状态存在于矿物表面或其内部。
吸附水不参加矿物晶格，可以是薄膜水、毛细管水、胶体水等。
当温度高于110 C 时则逸散，它可以呈气态、液态和固态存在于矿物中。
吸附水不写入矿物分子式。
结晶水：结晶是成中性水分子参加矿物晶格并占据一定构造位置。
常作为配位体围绕某一离子形成络阴离子。
结晶水的数量与矿物的其它组份呈简单比例。
如石膏：Ca[SO4] 2H2O。
结构水(或称化合水)：常以H 2O+表示，结构水呈H+、OH-、H3O+等离子形式参加矿物晶格。
占据一定构造位置，具有一定比例。
通常以OH-最常见。
H3O+离子少见，也最不稳定，易分解：H3O+ H+ + H 2O。
结构水如沸石水、层间水等。
由于H3O+与K +大小相近，白云母KAl 2[AlSi 3 O10](OH) 2在风化过程中K+易被H3O+置换形成水云母(K, H 3O+)Al2[AlSi 3O10](OH)2。
由于结晶水和结构水要占据一定的矿物晶格位置，所以在计算矿物晶体化学式要考虑它们的数量。
3. 定比原理定比是指组成矿物化学成分中的原子、离子、分子之间的重量百分比是整数比，即恒定值。
举例：(1) 某产地的磁铁矿的化学分析结果为：FeO=31.25%，Fe2O3=68.75% ，已知它们的分子量分别为：71.85和159.70。
因此，FeO和Fe2O 3的分子比为：FeO:Fe2O3=(31.25/71.85):68.75/159.70)=1.01:1 因此，磁铁矿的化学式可写为：FeO Fe2O3或Fe3O4。
(2) 某金绿宝石的化学成分为BeO=19.8% ，Al 2O3=80.2%，它们的分子量分别为25 和102 ，因此两者之间的分子比为：BeO:Al2O3=(19.8/25) 80.2/102)=1:1 金绿宝石的化学式可简写为BeO Al 2O3或BeAl 2O4。
当然，以上只是化学式较简单的矿物，实际上由于类质同像替代的复杂性，一般矿物化学式只是一个近似的整数比。
4. 矿物化学式的书写(1) 单质元素的化学式只写元素符号；(2) 金属互化物的化学式按元素的电负性递增顺序从左到右排列，如Te、Ag 的电负性分别为：2.1 和1.8，所以碲银矿的化学式应写为AgTe；Bi 和Te 的电负性分别为：1.8 和2.1，楚碲铋矿的化学式则为：BiTe。
呈类质同像替代的元素用圆括号包括，按数量多少先后排列。
(3) 离子化合物的化学式的书写顺序为：正离子排左，负离子排右，正离子电价由低到高，相同电价依电负性大小由小到大；如钾长石K[AlSi 3O8]、橄榄石(Mg,Fe) 2[SiO4]。
附加的负阴离子放在主要的阴离子后面，如：孔雀石Cu2[CO 3](OH) 2；矿物中的水分子写在化学式的最后，用点号隔开。
如：石膏CaSiO4 2H2O。
二、矿物化学式的计算方法1. 原子–分子计算法：直接把元素的百分含量换算成原子或分子比，在计算硫化物、卤素化合物或金属互化物时经常采用这种方法。
首先我们来看一下如果我们知道某个矿物的化学式，如何计算组成矿物的原子或氧化物的重量含量。
如黄铜矿CuFeS2，Cu、Fe、S的原子量分别为63.54、55.85和32.07，黄铜矿“分子”的重量为：63.54+55.85+(2 32.07)=183.53 ；那么可分别计算得到三个元素的重量百分比：Cu=(63.54 100)/183.53=34.64%;Fe=(55.85 100)/183.53=30.42%;S=(2 32.07 100)/183.53=34.94% 。
反过来，如果我们已知黄铜矿的成分，则也可以计算得到其化学式。
从而得到黄铜矿的化学式CuFeS2。
在计算氧化物或含氧盐矿物时也可利用这种方法。
得到钙铁辉石的近似化学式为CaO FeO 2SiO 2。
2. 氧原子计算法该方法的理论基础是矿物单位晶胞中所含的氧原子数是固定不变的，它不以阳离子的类质同像替代而改变，如钾长石的化学式中有8 个氧，而钾被钠替代后，不管替代量多大，它的化学式中总是包含8 个氧，另一个例子是斜长石系列的两个端员矿物：钠长石和钙长石，它们的分子式分别为Na[AlSi 3O8]和Ca[Al2Si2O8]，虽然发生了Na+ +Si4+ Ca2+ + Al3+的复杂替代，但它们的氧原子数总是8。
(1) 已知氧原子数的一般计算法该方法是已知矿物成分通式，即已知氧原子数或假定氧原子数，求阳离子在单位晶胞中的数量，计算公式为：Y=Y' X (Y 为单位晶胞中的阳离子数；Y'为阳离子系数；X 氧原子系数)以Y n O m 为例，Y' =n氧化物重量百分比/氧化物分子量；X=已知通式中的氧原子数/ (m 氧化物重量百分比/氧化物分子量)由此得到钠长石的化学式为(Na0.967K0.005Ca0.005)[Al 1.003Si3.002O8]。
阳离子电荷总数为：15.999，基本等于阴离子电荷16。
(2) 含(OH) –矿物化学式的计算法如果矿物结构中含有氢氧根，则根据下列关系式换算：2(OH) –=H2O + O2- 亦即每两个氢氧根相当于一个氧化物分子和一个氧原子。
余下方法同上。
3+K 2(Mg,Fe) 6-4(Fe3+,Al) 0-2(Al 2Si6O20)(OH) 4(4) 含F、Cl 矿物化学式的计算法如果矿物组成中含有F、Cl ，这些阴离子替代氧使矿物中的总的氧原子数实际过剩偏高。
在化学分析中各组分都是呈氧化物形式，而在含有F、Cl 的矿物晶格中，这些阴离子与部分阳离子相结合起到了部分氧的作用。
但不是氧化物形式，同时又分析了F、Cl，所以分析总量必然超过100%。
因此，必须对氧进行校正：从总量中扣除被F、Cl 替代的氧的含量；氧是二价，而F、Cl 是一价，一克分子氯(2 35.45=70.90) 替代一克原子氧(16.00) ，因此，扣除氯的计算公式为：O=Cl (16/70.90)=0.23 Cl同理，扣除氟的校正系数为：O=F (16/2 19)=0.42 F(5) 含水矿物的计算法有些含水矿物，由于无法测得精确的化学成分，或由于测试精度问题，因此在计算晶体化学时不可能以全氧计算。
为此，在计算时，不是根据矿物通式中的全部氧原子数，而是根据与其他阳离子结合的那部分氧的原子数计算。
如孔雀石的化学通式为：Cu2(CO3)(OH) 2，如果水测量结果不理想的话，在计算其得到孔雀石的化学式为： (Cu1.989Zn0.013)2.002(C0.999O)(OH) 2。
(6) 阳离子总数固定计算法同样，在不能分析所有组分的情况下，还可以采用固定阳离子总数的方法计算矿物化学式，可以固定整个矿物式中的阳离子总数，也可以固定某一结构位置上阳离子；(7) 理想化学配比计算法由于现在矿物的化学成分大都是由电子探针分析得出的，但电子探针分析不是万能的，它也有其明显的缺陷，并不能完全给出矿物的真正成分。
(a) 电子探针不能分辨元素的价态，例如电子探针不能测定磁铁矿中Fe2+和Fe3+的比值，这给计算矿物的化学式带来了困难。
为此，需要提出一种方法来解决这一问题，目前通用的方法就是理想化学配比法，即假定矿物通式中的阳离子总数保持不变、阳离子的正电荷与引力自的负电荷始终相等，这样我们就可以近似地计算出某一元素的不同价态离子的比例和各自的相对含量。
以磁铁矿为例。
基本原理：根据化学配比基本原理，假设磁铁矿的阳离子总数为 3 和阳离子总电价为8(即以O=8 为基础)计算原理：A 设电子探针分析数据为FeO(全铁)、TiO 2 和MgO ，其重量百分含量分别为Wt(Fe) 、Wt(Ti) 和Wt(Mg) 。
B 在全铁含量中理论上应包括xFeO 和yFe2O3，因此有：x + 0.9 y = Wt(Fe) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1) C 分别用氧化物重量含量除以其氧化物分子量( 以单位阳离子为标准，如Al 2O3的分子量应取其分子量的一半，即AlO 1.5的分子量)，得到：m(Mg) 和m(Ti) ，即：m(Mg)=Wt(Mg)/40.31 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.(2)m(Ti)=Wt(Ti)/79.9 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3) ...( 此外，2+m(Fe )=x/71.8 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4) .( 3+m(Fe3+)=y/79.8 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5) .(D 根据假设，阳离子总数=3 ，即：2+ 3+a=3/[m(Fe 2+) + m(Fe 3+) + m(Mg) + m(Ti)] ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6) ..(E 单位晶胞中的阳离子数为：n(Mg)=a m(Mg) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯( 7)n(Ti)=a m(Ti) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯( 8) 2+ 2+n(Fe2+)=a m(Fe2+) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯. ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9). .( n(Fe3+)=a m(Fe3+) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯0). .(1F 根据假设，阳离子总电价=8 ，即：2 n(Fe2+) +3 n(Fe3+) + 2 n(Mg) +4 n(Ti) = 8 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1) (1 将(1)、(4)~(16) 代入上式，得到：a [2 m(Fe2+) + 3 m(Fe3+) + 2 m(Mg) + 4 m(Ti)]=8 3 {2 [Wt(Fe)-0.9y]/71.8 + 3 y/79.8 +2m(Mg) + 4 m(Ti)}= 8 { [Wt(Fe)-0.9y]/71.8 + 3 y/79.8+ m(Mg) +m(Ti)} ⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯..⋯⋯⋯(12) 经计算、简化得到：(1.8/71.8 + 1/79.8) y = 2/71.8 Wt(Fe) + 2 m(Mg) –4 m(Ti) (19)(b) 电子探针除了不能区别元素的价态外，还不能分析超轻元素(即原子序数小于5 的元素)，如Li 、Be、H。
