論地質化學化驗的誤差及成因分析

李 波

（中化地質礦山總局地質研究院，河北 涿州 072750）

當前，在我國的礦產勘查中，通過合理應用地質化學分析技術可以對地質中的金屬元素進行檢測，通過化學實驗法、電感應法和波譜法來分析金屬元素是否存在，并且通過相應的質譜儀器可以進一步進行定量的分析。在分析過程中，受地質巖樣和化學分析方法的影響，會使得化驗結果存在一定的誤差，通過相關研究表明，在化驗過程中規范化驗操作，做好化驗細節，消除不利因素的影響，可以使得化驗結果更加準確。所以為了做好地質礦產金屬元素的定量分析，一定要合理控制化驗過程，消除化驗誤差，提升地質化學化驗結果準確性，進一步促進我國金屬礦產地質開采事業的發展。

1 地質化學化驗在地質巖石樣品金屬元素檢測中的應用意義

在進行地質巖樣分析的過程中，利用地質化學化驗分析技術可以快速確定巖樣中是否存在金屬元素，通過進一步的定量分析，可以確定地質中金屬元素的含量，這對于金屬礦產的開采有著重要的指導意義，所以地質化學化驗分析技術被廣泛應用到金屬礦產開采中：

1.1 化學化驗分析結果速度較快

在金屬礦產的開采過程中，一般都是先對一些可能存在金屬礦產的地質進行取樣，然后結合當前先進的化學分析技術來確定巖樣中是否含有金屬元素。一些傳統的化學檢測方法檢測效率低，分析過程慢，并且檢測結果的準確度也不是很高。應用地質化學化驗方法可以快速的得出檢測結果，提升檢測效率，他不僅可以分析想要勘測的金屬含量，還可以分析其他的金屬物質，這樣就避免了多次的化學分析過程，提升了檢測效率，在我國的地質勘測和開采行業中應用較為廣泛。

1.2 有利于簡化檢測分析流程

通過化學化驗方法確定了金屬元素是否存在以后，與傳統的檢測方法不同，他可以快速的對金屬元素進行定量的分析，并且整個過程比較簡單，操作起來也比較快捷。這樣一方面避免了繁瑣的檢測過程對檢測結果的影響，另外還可以一次性對多種元素進行定量分析，提升了地質勘測的效率。所以隨著科學技術的發展，傳統的化學檢測方法已經基本被淘汰，當前主要是利用化學化驗法來進行金屬礦產的定性定量分析。

2 地質化學化驗分析中的誤差及成因

在實際的地質化學化驗分析過程中，由于操作細節工作不夠規范，及巖樣其他因素的影響，往往會使得化學化驗分析結果存在一定的誤差，這些誤差對于實際的數據影響不是很大，但是從結果的分析來看，還是會影響整個勘測過程。所以為了符合科學實驗的嚴謹性，一定要在化學化驗分析過程中消除可控的誤差，使得化驗結果符合實際情況，這樣才能科學的指導地質勘測工作的開展。在地質化學化驗中，主要的分析誤差有以下幾個方面。

2.1 系統誤差

在地質化學化驗過程中，由于固定的原因導致的化驗結果誤差就是系統誤差，這種誤差不是人為操作或者儀器設備造成的，這種誤差是會必然存在的，只有在理想的實驗室環境下才可能消除系統誤差。系統誤差對于化驗結果的準確性影響不大，可能導致檢測結果偏高也可能導致檢測結果偏低。

2.2 隨機誤差

隨機誤差指的是化驗過程中由于環境原因對檢測結果造成的誤差，這種誤差一般都在一定的范圍內，主要是環境變化對檢測結果造成的影響。例如在化驗過程中環境的溫度和濕度都會影響化驗結果，環境和濕度不可控，所以導致化驗的結果也存在波動誤差。這種誤差可以通過標準化試驗環境來有效避免，可以盡可能的降低不利環境因素對于化驗結果的影響。

2.3 粗差

粗差是化學化驗過程中最大的誤差，這種誤差的產生原因主要是人為操作不規范導致的。這種誤差是可以有效避免的，并且必須要避免，它對檢測結果的影響較大。為了提升檢測結果的準確性，一定要提升地質化學化驗工作人員的綜合素質，規范試驗過程，避免粗差的產生。

3 提高地質化學化驗分析準確度的有效對策

為了進一步提升地質化學化驗分析結果的準確性，針對上文提到的化驗結果中存在的誤差，對于一些可以消除的誤差一定要規范化驗過程，提升工作人員的綜合素質來避免誤差的產生；另外為了避免誤差對于檢測結果的影響，可以通過增加化驗次數選

擇合適的化驗分析方法來中和一些可以消除的誤差。下文具體介紹了幾點提高地質化學化驗結果準確度的有效對策。

3.1 規范操作過程，消除可避免的誤差

在地質化學化驗的過程中，規范的操作過程和標準的化驗環境可以有效避免隨機誤差和粗差的產生。為了提升化驗結果的準確性，一定要規范操作過程，并且按照標準化的化驗條件來調節化驗室的環境，消除環境對于檢驗結果的影響。在化驗分析的過程中，涉及到對數值的計算，為了提升計算的準確性，可以多做一次核算，確保最終的結果準確。

3.2 增加化驗次數，中和誤差

對于一些不可避免的系統誤差，可以通過增加化驗次數來中和誤差，多做幾次平行化驗結果，然后取平均值，這樣可以使得偏高或者偏低的化驗結果貼近實際；同時增加試驗次數還可以避免粗差對于結果的影響。采用這種方法時，要注意比較化驗結果，如果化驗結果的偏差較大，那就是操作過程中出現了錯誤，結果不可取，在去掉這個結果之后再取平均值，才能最真實的反應化驗結果。

3.3 選擇合適的分析方法

從實踐分析來看，不同的化學化驗分析方法會有著不同的結果，所以在礦物的化學分析中，需要對測試方法進行科學的選擇。對此，在實踐過程中，可以通過將每一種實驗結果進行對比的方式選擇出最佳的分析方法，這對于今后的化學分析結果準確性的保證具有重要價值。運用多種實驗分析方法可以得出不同的結論，要通過對比選出最貼近理論的結果，所以，分析方法的選擇對于實驗結果的得出有著重要的影響，必須選擇合適的分析方法。就方法的選擇而言，需要重視以下幾個方面：

（1）需要對方法的優勢和缺陷進行了解。不同的方法會有不同的優勢，也會有不同的缺陷，比如有的方法準確性較高，但是速度慢，而有的方法，速度快，但是準確性不高。所以在測試方法選擇的時候，需要對方法的優勢和不足進行全面的了解。

（2）全面衡量測試的基本要求。從現實分析來看，有的測試時間比較緊，而有的測試則要求準確性要高，所以在具體的測試方法選擇時，需要基于具體的方法以及要求綜合衡量，以此來確定最終的方法。

（3）分析方法的適用條件。在實際的地質化學化驗分析過程中，要選擇適用的化學化驗分析方法，對于一些不適用的方法要避免采用。例如一些地質巖樣中存在的微量金屬元素可能會干擾波譜成像，所以不能采用此種方法對金屬元素進行檢測。

4 地質化學化驗分析法在地質巖石樣品金屬元素檢測中的應用

為了進一步提升我國地質勘測效率，在對地質礦物進行化學分析的過程中，要重視化驗結果的定量分析和定性分析。之所以強調這兩項分析工作主要是因為通過定性以及定量的分析研究，巖石礦物當中的金屬元素可以被快速的檢測出來，有了基本的檢測依據，化學實驗分析過程的盲目操作問題可以得到規避。在具體的操作中，為了提升化學化驗分析工作的效率，要重視以下幾個方面的應用：

4.1 化學分析法結合統計方法的應用研究

結合上文的內容我們可以知道，選擇合適的化學化驗分析方法可以提升檢測結果的準確性。所以對于常規的地質巖石樣品金屬元素檢測，我們可以將化學化驗分析法與統計方法結合起來，這樣不僅可以提升檢測結果的準確性，還可以提升化驗分析工作效率。在實際的分析過程中，我們可以用統計檢驗方法如格拉布斯檢驗法、狄克遜檢驗法、“4d”檢驗法、Q檢驗法、拉依達檢驗法、極差檢驗法等，也可以根據檢測結果數值、中位數值及標準四分位間距等數值進行完整統計，保證分析結果在平均值范圍內。這樣將化學分析方法與統計方法相結合，可以確保化驗結果符合實際情況，提升化學化驗的工作效率。

4.2 化學分析方法的實驗步驟

化學分析方法主要采用電感耦合等離子體質譜儀來完成，在實驗前，需要根據測試的巖石樣本性質來選擇不同的樣品前處理方法，通常以硝酸、氫氟酸和高氯酸濕化消解制備待測溶液，也可采用偏硼酸鋰熔融后超聲提取，硝酸酸化進而完成待檢測溶液的制備。硝酸、氫氟酸和高氯酸濕化消解方法：稱取試樣于聚氟乙烯燒杯中，按硝酸+氫氟酸+高氯酸（5：5：1）的比例加酸，于低溫電熱板溶解樣品，待高氯酸煙冒盡，取下燒杯，加鹽酸溶液浸取，再放電熱板上煮開，取下燒杯，冷卻后用蒸餾水稀釋，保證待測溶液中鹽酸濃度不低于10%；偏硼酸鋰熔融后超聲提取，硝酸酸化的方法：稱取樣品于石墨坩堝中，加入0.2g偏硼酸鋰試劑，仔細攪勻，放入升溫至1000℃d的馬弗爐中，熔融30min，取出，把流動性熔融物倒入裝有20mL10%硝酸浸提液的燒杯中，放到超聲波清洗器中，直至把熔融物完全溶解為止，用蒸餾水稀釋。待測液放置澄清后用電感耦合等離子體質譜儀中進行分析，最終得到金屬元素分析結果。

5 結語

綜上所述，為了進一步促進我國地質勘測和地質開采事業的發展，尤其是金屬勘測和金屬礦產的開采，它直接關系到我國工業化進程的發展速度，這就需要地質工作人員合理應用地質化學化驗分析方法來提升地質勘測效率，可以準確的對地質巖樣中的金屬元素進行檢測。在分析過程中，要注意化學分析誤差對于檢測結果的影響，并且認識到產生誤差的原因，對于一些可以避免和消除的誤差，一定要通過規范操作過程、增加化驗次數、提升操作人員的綜合水平來確?；灲Y果的準確性。這樣就可以將地質化學化驗分析方法更好的應用到地質巖樣金屬元素檢測中，在檢測過程中，可以合理應用統計方法來簡化計算過程，在定量分析的過程中，一定要確保每一個分析結果都是正確操作得來的，這樣才能通過完整統計來保證結果的準確性。做好這些措施可以快速、準確的得到金屬元素分析結果，加快我國的金屬勘測和開采效率，促進我國工業化的發展。