化學儀器分析在現(xiàn)代巖礦分析技術(shù)中的應(yīng)用

王 丹

（甘肅能源化工職業(yè)學院，甘肅 蘭州 730207）

我國社會體系發(fā)展速度空前，許多工程項目的進行需要進行地質(zhì)勘測的工作。在進行地質(zhì)勘察工作的過程中，巖礦分析技術(shù)占據(jù)著重要的地位，若是巖礦分析技術(shù)應(yīng)用不到位，地質(zhì)找礦工作的品質(zhì)將會受到比較大的負面影響，因此需要保障巖礦分析的品質(zhì)[1]。隨著化學儀器分析技術(shù)的發(fā)展，其逐漸被運用在現(xiàn)代巖礦分析體系當中，發(fā)揮出了巨大的實用價值。

1 巖礦分析技術(shù)概述

1.1 巖礦分析技術(shù)的意義

隨著地殼的不斷發(fā)展與運用，巖石得以形成，不同類型的礦物質(zhì)會在不同程度上對巖石產(chǎn)生一定的影響，其也是地殼體系的關(guān)鍵組成元素，一般情況下，巖石礦物質(zhì)的分析技術(shù)主要用于分析和明確巖石的構(gòu)成以及其中所含有的化學成分，從而實現(xiàn)對礦物質(zhì)形成的相關(guān)信息與對應(yīng)的評價信息進行有效收集的效果。在地質(zhì)工作進行過程中，巖礦分析技術(shù)發(fā)揮的作用不容小覷，也在一定程度上為國內(nèi)經(jīng)濟與社會體系的持續(xù)性發(fā)展做出了貢獻，巖石礦產(chǎn)的開發(fā)與巖礦分析技術(shù)之間的聯(lián)系相對緊密，在巖礦分析技術(shù)體系當中，地質(zhì)普查、開采礦石與冶煉等都是非常關(guān)鍵的組成元素。

1.2 巖礦分析技術(shù)的特征

巖石礦產(chǎn)的類型比較多樣，不同種類的巖石礦物當中所含有的化學成分也存在著很大的差別。在天然形成的元素當中可能涵蓋著巖石類礦物，同時含量相對較多，對比較特殊的巖礦的構(gòu)成元素進行化學分析，能夠在一定程度上推進化學實驗等工作的進度，為研究知名方向。若是需要對巖石礦物當中不同元素對應(yīng)的含量進行測定，就需要運用更加先進的技術(shù)[2]。同時，巖礦分析工作的特點各異，在對其中的化學成分含量進行測定時工作的跨度相對較大。巖石分析的方式存在一定的差異性，不同類型的巖礦分析技術(shù)都能夠被運用與化學分析體系當中。然而，其中所存在的因素呈現(xiàn)出相互影響的狀態(tài)，因此可以借助分離富集的方法就目標展開詳細的分析和研究。現(xiàn)代化的巖礦分析工作朝著標準化與規(guī)范化的方向發(fā)展，同時把現(xiàn)代化的儀器設(shè)備視為對巖石礦物進行分析的主要方式之一，借助這一方法，能夠在一定程度上促使分析結(jié)果準確程度提升，工作開展合理有效。除此之外，化學實驗室內(nèi)的制備過程能夠與分離富集技術(shù)進行結(jié)合，從而為不同行業(yè)內(nèi)的巖石礦物分析工作品質(zhì)的提升提供必要的基礎(chǔ)與保障。

1.3 巖礦分析技術(shù)的發(fā)展

自從20世紀的初期直至今天，巖石礦物的分析技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了突破式的發(fā)展。首先，化學平衡體系的創(chuàng)建使得巖礦分析工作逐漸由理論內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`性的學科。在20世紀中葉，全球的巖石礦物分析大部分都是借助濕法化學技術(shù)進行分析，在整個過程當中，會運用類似于光譜分析技術(shù)等，其能夠?qū)r石礦物當中的組成元素展開分析，最終匯總除了系統(tǒng)化的分析過程以及進行快速分析的化學流程，這些都為之后的地質(zhì)工作以及經(jīng)濟發(fā)展水平的提升奠定了基礎(chǔ)，然而以上方案需要消耗的時間相對較長、對環(huán)境污染比較嚴重、人力與材料消耗大[3]。除此之外，在世界大戰(zhàn)過后，不同類型的儀器分析技術(shù)逐漸產(chǎn)生，這使得巖礦分析技術(shù)逐漸進入到微量分析的時代。在20世紀的后期階段，分析儀器的種類逐漸增多，同時先進程度不斷提升，這使得巖礦分析體系得到了進一步的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，光譜分析技術(shù)逐漸被運用在巖礦分析的過程中，其所提供的處理方案更加精準和有效，同時這一分析技術(shù)對人力的需求量降低，分析速度水平與靈敏程度不斷提高。除此之外，電子分析技術(shù)的應(yīng)用逐漸成熟，這使得創(chuàng)新性的分析方案逐漸出現(xiàn)和應(yīng)用，這也使得儀器分析體系實現(xiàn)了快速發(fā)展。在20世紀的默契階段，在科學技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，計算機出現(xiàn)在人們的視野范圍中，其整體的數(shù)據(jù)處理與分析的能力再次得以提升，電子科學技術(shù)在巖石礦物分析體系當中的運用使得現(xiàn)代儀器分析技術(shù)實現(xiàn)了快速發(fā)展。如今的儀器分析方法體系相對繁瑣，呈現(xiàn)出較強的化學特征，傳統(tǒng)的典型化學分析方法逐漸被高效的儀器所替代。隨著時間的推移，野外分析技術(shù)出現(xiàn)，其應(yīng)用的范圍進一步拓寬，其不需要依賴數(shù)量比較多的儀器設(shè)備，可以在現(xiàn)場借助相對簡單的方式就巖石礦物的組成元素展開進一步的分析，由此可見，化學儀器分析技術(shù)的出現(xiàn)和運用使得巖石礦物分析體系得以進一步發(fā)展，為國內(nèi)不同類型巖石礦物的有效分析提供了必要的技術(shù)與設(shè)備支持，這為國內(nèi)分析領(lǐng)域水平的進一步提升奠定了基礎(chǔ)。

2 化學儀器分析運用在現(xiàn)代巖礦分析技術(shù)中的方法

2.1 檢出限相對較低

對于地球化學當中進行普查的樣品，國內(nèi)進行了明確的規(guī)定，其中主要涵蓋著33個不同元素對應(yīng)的檢出限。其中所有元素的檢出限的單位已經(jīng)達到了ug/g這一級別，甚至Au、Hg等特殊性的元素達到了ng/g的級別。報出率對報出的不同元素的含量數(shù)據(jù)進行了明確規(guī)定，需要大于90%。比如Au這一元素對應(yīng)的檢出限為0.3ng/g，在傳統(tǒng)形式的活性炭吸附過程中，對地質(zhì)樣品當中的Au進行檢測，其檢出限為5ng/g，這是正常情況下Au檢出限數(shù)值的二十倍左右。為了對檢出限數(shù)值進行提高，可以從如下幾個方面入手：首先，需要對目前的分離富集技術(shù)進行有效創(chuàng)新，實現(xiàn)對原有技術(shù)的優(yōu)化，此時待測溶液當中所含有的Au這一元素的濃度會提高，實踐過程中，可以對樣品最后的定容體積進行控制，使用吸附能力相對叫愛那個的吸附基體或者提升樣品量等等。其次，可以在對檢出限進行提升的過程中，發(fā)揮出無火焰原子吸收光譜、等離子體質(zhì)譜等先進水平更高的儀器與設(shè)備的價值，其表現(xiàn)出更高的靈敏性，以上設(shè)備設(shè)施的檢出限能夠在ng/g—--pg/g級別之間，同時，與分離負離子的方法相比，更為先進的設(shè)備設(shè)施整體的操作難度下降，達到的實際檢測效果更好。

2.2 精準度較高

在對現(xiàn)代化的巖礦進行分析的過程中，需要積極發(fā)揮出化學儀器分析技術(shù)的作用與價值，其自身的精密與準確程度得到了明顯的提升，因此可以在極大程度上提高巖礦分析過程的準確度。一般情況下，儀器分析技術(shù)的精準程度需要與國家的標準要求相匹配，能夠在12個不同類型當中對物體進行分析，比如，在對巖石或者土壤進行分析與測試工作的過程中，需要嚴格遵照相關(guān)標準與操作的要求，對精準程度進行計算，從而保證計算成果的有效性。在整個過程中，需要特別注意的是準確度需要小于13%，精密度需要小于等于15%，但是，相比于傳統(tǒng)形式的地球化學樣品分析技術(shù)要求，這一標準的要求更高，所覆蓋的范圍更廣闊，因此表現(xiàn)出更多的優(yōu)勢，在國內(nèi)的相關(guān)標準規(guī)定與條文當中，對化學儀器分析技術(shù)在現(xiàn)代巖礦分析過程中的運用進行了詳細的介紹，同時展示出了更加全面的配套分析措施。比如，就X射線熒光法與離子體光譜法等進行了介紹，同時推薦了配套的分析方法，這對于化學儀器分析技術(shù)的深入運用提供了指導方針。盡管對于不同的分析技術(shù)，所給出的配套的分析方案內(nèi)容存在一定的差異性，然而其都具備共同點便是所有的元素都需要借助儀器進行分析，在此基礎(chǔ)上，在進行相關(guān)的測量工作。巖石礦物樣品的檢出標準被明確和嚴格要求，同時這一標準比地球化學的普查樣品標準要高，由此可知，在如今的巖石礦物分析體系當中，儀器分析技術(shù)所發(fā)揮的作用不容小覷。

2.3 質(zhì)量嚴格把控

相關(guān)的規(guī)定明確表示，需要嚴格要求和管控實驗室外所進行的檢測與分析工作，比如元素化學控制、樣品檢測合格率的控制等，這些都是外部質(zhì)量控制的重要內(nèi)容。在內(nèi)部所進行的質(zhì)量控制便是明確相應(yīng)的分析方法，對檢出限的標準與規(guī)定進行明確，所使用的分析方案與儀器更需要相互匹配。除此之外，一級別的標準物質(zhì)內(nèi)部檢測的合格率與報出率的數(shù)值都需要大于99%，之前原本的合格率需要大于98%，一般情況下，Au的檢測合格率需要不小于90%。外部質(zhì)量控制體系要求所有元素的合格率都需要大于等于85%，最后的成圖不能與系統(tǒng)之間存在明顯的區(qū)別，若是在進行質(zhì)量控制工作的過程中，其中某一項的工作未能達到標準的要求，便無法對最終形成的結(jié)果進行有效驗收。這是由于國內(nèi)的相關(guān)部門對普查樣品的分析過程與結(jié)果以及技術(shù)都進行了嚴格的要求，做出了明確的規(guī)定，因此，國內(nèi)在此領(lǐng)域依然處在領(lǐng)先的位置上，這在一定程度上提高了實驗室內(nèi)部工作的效率水平，也使得實驗室工作的品質(zhì)得到了有效的保障。

3 發(fā)展的趨勢

首先，隨著社會的進步，分析的技術(shù)與方法會不斷進行創(chuàng)新，使得儀器分析的靈敏程度得以提升，具有更多的選擇性。其次，分析儀器將會朝著智能化的方向發(fā)展，計算機與分析技術(shù)的融合不僅能夠進一步提升數(shù)據(jù)分析的速度，也能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進行存儲，控制相關(guān)儀器的操作，提升分析過程的自動化與智能化程度[4]。除此之外，多種檢測分析方法將會逐漸融合在一起，發(fā)揮出更大的檢測價值，使得不同儀器分析技術(shù)的優(yōu)勢能夠共存，缺點能夠逐漸補救，這也是未來儀器分析體系主要的研究方向。總之，儀器分析體系將會隨著社會的發(fā)展而不斷進步，與時俱進，不斷提升分析的靈敏與準確程度，進一步進行技術(shù)規(guī)范。

4 結(jié)語

隨著檢驗分析技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍不斷拓寬，如今在現(xiàn)代化的巖礦分析體系當中，化學儀器分析技術(shù)便顯示出極大的應(yīng)用價值，其在一定程度上能夠保障最終的分析與檢測過程結(jié)果的科學性與真實性。在地質(zhì)工作進行過程中，儀器分析技術(shù)所發(fā)揮的作用與價值不容小覷，因此作為相關(guān)的研究人員需要正視儀器分析的價值，并且積極對其進行推廣和運用，為行業(yè)發(fā)展速度的提升奠定基礎(chǔ)，促使國內(nèi)科技水平的進一步發(fā)展。