原子吸收分光光度法在礦石礦物分析中的運(yùn)用

尹秀杰

(黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查七O一隊(duì)，哈爾濱 150028)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們對(duì)礦石礦物的需求不斷提升，僅進(jìn)行單一的技術(shù)研究難以滿足社會(huì)發(fā)展需求，必須探尋新的礦石礦物，以提高礦藏產(chǎn)量。近年來(lái)出現(xiàn)的原子吸收分光光度法在礦石礦物分析方面具有良好的檢測(cè)效果，可顯著提升檢測(cè)效率，操作過(guò)程也相對(duì)簡(jiǎn)便，值得推廣與應(yīng)用。原子吸收分光光度法在礦石礦物分析中的運(yùn)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 原子吸收分光光度法技術(shù)特點(diǎn)

原子吸收分光光度法是運(yùn)用儀器快速進(jìn)行待測(cè)元素含量檢測(cè)與分析的方法，目前在全球得到了良好的推廣與應(yīng)用。該技術(shù)主要有三方面特點(diǎn)：

1.1 檢測(cè)樣品數(shù)量少

在礦石礦物檢測(cè)過(guò)程中，無(wú)須開(kāi)采大量的礦物樣本，只需極少的樣本即可實(shí)現(xiàn)有效檢測(cè)，與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，極大地節(jié)約了樣品的數(shù)量。

1.2 檢測(cè)范圍廣

該技術(shù)可以用于大部分礦物元素的檢測(cè)，也可進(jìn)行有機(jī)化合物的間接檢測(cè)，在化合物形態(tài)的分析與判斷方面展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用效果。

1.3 檢測(cè)精度高

基態(tài)原子數(shù)量的多少對(duì)光譜吸收的強(qiáng)弱變化具有一定的影響，同時(shí)在外界溫度等因素變化情況下自由基原子數(shù)不會(huì)發(fā)生較大的改變，因此利用原子吸收分光光度法進(jìn)行礦石礦物檢測(cè)具有較高的準(zhǔn)確度，在礦物含量檢測(cè)方面檢測(cè)效果較為理想。

2 原子吸收分光光度法在礦石礦物檢測(cè)中存在的干擾因素與排除方法

2.1 吸收線重疊干擾

在原子吸收分光光度法應(yīng)用過(guò)程中，由于原子吸收線與光源分析線的波長(zhǎng)較為相近，因此會(huì)出現(xiàn)一定程度的干擾，主要干擾方式有三種：

第一，波長(zhǎng)部分或全部重合的干擾。出現(xiàn)部分或局部波長(zhǎng)重疊干擾后會(huì)對(duì)檢測(cè)過(guò)程產(chǎn)生阻礙，進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)出的礦物含量數(shù)值高于正常值。

第二，元素吸收線與共子原子吸收線全部重疊干擾。在金銀元素檢測(cè)時(shí)，由于共存原子干擾信號(hào)的存在，會(huì)導(dǎo)致金銀成分測(cè)定值低于正常值。

第三，金銀元素與共存原子吸收線部分重疊。如果二者之間存在一定的偏離，但仍有部分重疊的情況下也會(huì)出現(xiàn)共存原子的干擾，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。

實(shí)現(xiàn)金銀元素與共存原子吸收線的有效分析分離是避免干擾問(wèn)題出現(xiàn)的主要途徑，在局部或全部重合時(shí)，檢測(cè)結(jié)果的精度都會(huì)產(chǎn)生偏差，因此在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，運(yùn)用分離干擾元素的方式可有效消除干擾。此外，也可運(yùn)用其他分析線替代光源分析線而避免此類(lèi)干擾問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.2 物理干擾

在應(yīng)用原子吸收分光光度法進(jìn)行礦石與礦物檢測(cè)與分析時(shí)，也會(huì)存在不同程度的物理干擾，其會(huì)對(duì)最終的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。這是因?yàn)樵跈z測(cè)樣品測(cè)量時(shí)，由于操作等多種因素的影響導(dǎo)致樣品發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象或在原子化過(guò)程中使其性質(zhì)發(fā)生了改變，進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)了偏差。如運(yùn)用火焰原子吸收分光光度法進(jìn)行金銀礦石檢測(cè)分析時(shí)，首先要將其溶解于王水溶液當(dāng)中，也需用添加一定含量的硫脲介質(zhì)。一旦該介質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生任何微小的改變，檢測(cè)結(jié)果都會(huì)受到影響。在黏度實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，樣品的黏度值降低也會(huì)對(duì)其吸噴速率產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而使噴霧變細(xì)，致使原子化效率受到影響，如此時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中基體元素含量過(guò)多，將會(huì)在火焰蒸發(fā)解離作用下致使熱能消耗率提升，導(dǎo)致蒸發(fā)過(guò)程中帶走大量金銀元素，最終使檢測(cè)樣品的原子化效率大幅降低。

消除物理干擾的方法有三種，具體分析如下：

第一，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制法。根據(jù)金銀待測(cè)液基體而進(jìn)行相同比例標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制，確保試樣溶液與基體溶液的成分保持一致。在火焰原子吸收分光光度法應(yīng)用過(guò)程中，蒸發(fā)與解離發(fā)生時(shí)可對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)溶液而判斷出是否帶走了金銀元素成分，并據(jù)此進(jìn)行原子密度的計(jì)算，因此，檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性可得到保障。此方法是目前應(yīng)用率最高、效果最為顯著的物理干擾消除方法。

第二，標(biāo)準(zhǔn)加入法。在標(biāo)準(zhǔn)溶液配制存在困難時(shí)，可應(yīng)用此方法，即在火焰燃燒過(guò)程中根據(jù)溶液所蒸發(fā)掉的元素含量進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充。與標(biāo)準(zhǔn)溶液配制法相比，此種方法的操作較為復(fù)雜，流程煩瑣，但由于在試驗(yàn)開(kāi)始前，基體元素的基本值是事前測(cè)定好的，以此為依據(jù)進(jìn)行缺少元素含量的補(bǔ)充較為科學(xué)，運(yùn)用此方法可以有效保證測(cè)定結(jié)果的精確度。

第三，樣本稀釋法。如檢測(cè)礦石或礦物質(zhì)中所含有的金銀成分相對(duì)較高，試樣以及介質(zhì)的黏度都會(huì)受到一定程度的影響，因此可以采用樣本稀釋法進(jìn)行檢測(cè)樣品的稀釋?zhuān)詼p少試驗(yàn)中物理干擾問(wèn)題的存在，進(jìn)而避免檢測(cè)誤差的出現(xiàn)。

2.3 化學(xué)干擾

在對(duì)礦石礦物檢測(cè)時(shí)，由于無(wú)法實(shí)現(xiàn)礦物元素的完全解離，在共存組分作用下，會(huì)導(dǎo)致解離難度較高的化合氧化物、碳化物等多種新化合物生成，影響了礦物元素的完全解離，在金銀元素檢測(cè)中會(huì)對(duì)其原子化的效率產(chǎn)生直接影響。為了消除化學(xué)干擾，通常在試驗(yàn)中可采用加緩釋劑的方法進(jìn)行化學(xué)干擾的消除，此外，添加保護(hù)劑也具有一定的干擾消除效果。

第一，加緩釋劑法。在對(duì)礦石進(jìn)行金銀元素檢測(cè)分析時(shí)，如產(chǎn)生化學(xué)干擾，可在金銀礦液溶解過(guò)程中將具有抗干擾或穩(wěn)定性更佳的試劑加入其中，這有助于金銀元素從礦物質(zhì)中的有效解離。檢測(cè)試樣的成分不同，所選用的緩釋劑也并不一致。在具體試驗(yàn)中，要對(duì)金銀元素?zé)o法解離的原因進(jìn)行分析，判定其與何種化學(xué)元素進(jìn)行了組合，進(jìn)而以生成的化合物的特征而進(jìn)行相應(yīng)緩釋劑的選擇與適量添加，以促進(jìn)金銀元素的解離效果。此時(shí)如果選用的緩釋劑不適合，必然會(huì)增強(qiáng)金銀元素的解離難度，因此在試驗(yàn)中要合理進(jìn)行緩釋劑成分的選擇。

第二，加保護(hù)劑法。在金銀元素檢測(cè)過(guò)程中添加保護(hù)劑可有效預(yù)防金銀元素與共存元素產(chǎn)生反應(yīng)，避免其形成更加難以溶解的化合物，進(jìn)而有效促進(jìn)金銀元素形成較為穩(wěn)定的化合物。加保護(hù)劑法的目的是使添加的成分與金銀元素合成為新的化合物，進(jìn)而減少其與干擾元素的合成，以免其成生難溶性更高的化合物，這一原理與加緩釋劑方法完全相反，但取得的效果基本相同。

3 結(jié)語(yǔ)

原子吸收分光光度法在礦石礦物分析應(yīng)用過(guò)程中存在多種干擾因素，本研究以金銀礦物元素的檢測(cè)與分析為例，總結(jié)出具體的干擾因素及有效的干擾排除方法。在礦石礦物檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)影響檢測(cè)結(jié)果的因素進(jìn)行明確，并采用有效的解決方法合理消除干擾因素的影響，進(jìn)而提高原子吸收分光光度法的檢測(cè)精度。