张丽
内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司 内蒙古包头市 014080
摘要：化学分析作为一种分析方法在金矿勘探、开采、化验和冶炼中具有十分重要的作用。质量检验控制技术在实际生产生活中应用广泛，面对冶金化学实验检验操作，通过其质量标准的分析，可以结合质量参数，采取必要的活动和技术应用。如何科学的选择化学成分分析方法，提高样品分析的效率和精度，减少分析过程中的化学污染，是冶金化学分析工作者研究的重要课题。
关键词：冶金行业；化学分析
引言
化学检验分析中需要由专人负责，对其进行高灵敏度的仪器测试分析，通过可靠的检验方法判断，实施快速的测定，确定其测定的准确性。以可靠的试验数据分析，判断其卫生和检验的标准是否复合监督级别。在实验中，可能还存在诸多问题，需要加强综合冶金化学实验检测分析水平，注重企业高素质化学分析检验的管理，培养专业的技术人才，满足实际整体检验操作的需求。
1化学分析简介
化学分析是一种基于物质化学反应的分析方法，常被称作“传统经典分析方法”。随着科学技术的进步以及研究人员对物质分析中精度与广度的要求，很多高精度化学分析仪器也应运而生，被称为仪器分析，如电化学分析方法、光学分析方法以及色谱分析方法等。化学分析是矿物岩石化合物种类和元素种类成分分析的基础，也是矿石矿物种类鉴别的必要手段。元素分析可以为研究人员提供最直接、最有效的化合物及元素分析结果，是矿物成分最直观的表达，因此，在矿石元素种类及含量的分析方面，尤其是冶金行业化验中具有不可替代的作用。传统化学分析法的共同优特点是：设备简单，成本低廉，易于操作，现在一些中小企业仍在使用。但其问题也是显而易见的。（1）所有试样都要通过化学溶样处理，经分离富集处理后，通过重量、滴定或分光光度法进行化学成分检测。而化学溶样、分离富集和成分滴定过程中需要大量酸、碱溶液、有毒的盐溶液或试剂，并产生大量的有害残留液，这些溶液在采购、运输、储存、使用过程中如果处理不当都会对环境和人身安全造成危害。（2）化学成分只能进行单元素分析，分析周期长，分析效率低，基本上适应不了目前冶金生产的快节奏。（3）分析结果受人员因素的影响较大，分析数据会随操作人员的熟练程度进行波动。
2绿色高效的化学成分分析方法
2.1绿色化学分析理念
绿色化学分析产品的特点就是无毒无害。在化学分析中使用这种无毒无害的原料，能够使化学分析的反应条件也能够无毒无害，同时可以提高化学反应的选择性，减少副产品的产生，甚至能够做到在化学反应后没有副产品的产生，最终得到的化学分析产品也是较为绿色环保的，因此这是一种层次较高的化学分析手段，能够在源头上就减少化学污染。近年来，我国的冶金分析实验室越来越注重绿色化学的概念，因此越来越多的绿色化学分析产品得到了应用，相关科研人员也加大了对绿色化学分析产品的研究力度，促使我国逐渐的解决冶金化学分析过程中的环境污染问题。
2.2绿色化学分析方法的应用
2.2.1化学分析仪器的应用
随着科学的不断发展，时代的不断进步，各种各样的化学分析仪器得到了广泛应用。
（1）火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子光谱法在使用时，要对样品进行化学溶样处理，但在后续成分检测时就是物理过程，较传统的化学法分析可以减少化学试剂的使用，因此这也是一种相对绿色的化学分析方法。例如，对低合金样品进行检测，称样0.1000g置于100ml钢铁量瓶中，加入10ml1:1盐酸硝酸混酸，加热溶解后定容至100ml，即可使用ICP同时分析多种元素。由于ICP仪器进样量仅需几毫升，减少了化学试剂的使用量，整个检测下来不会产生大量废液，因此就不会对环境造成较大的污染，可实现对污染的保护。（2）X型荧光光谱仪、直读光谱仪、远红外碳硫仪等在使用时，不需要对样品进行化学溶样处理，在后续成分检测是物理过程，分析从头到尾基本上不需要任何化学溶液和试剂，例如，使用直读光谱仪对不锈钢样品进行检测，取样厚度不小于3mm，使标准样品、控制样品和分析样品在同一条件下研磨，用光源发生器使样品与电极之间激发发光，并将该光束引入分光计，通过色散原件将光束色散后，对选定的内标线和分析线的强度进行测量。使用直读光谱分析速度快、准确度高，相对误差约为1%；适用于较宽的波长范围，在1～2min之内可以同时对钢中20多个合金元素进行测定，可实现了零污染零排放的绿色环保理念。综上所述，使用仪器分析样品可以快速地同时进行多元素分析，且测定灵敏度较高，基体效应较低，较易建立分析方法。仪器采用全自动化设计，除电源开关外，仪器全部功能由软件控制，安全性大大提高。在仪器分析中，尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质，使整个生产过程和化学工艺对环境友好，实现了绿色化学的目的。
2.2.2微波消解溶样方法的应用。
微波消解是一种简单、快速、环保的化学分析样品溶样方法，能够有效的节约化学试剂，减少对环境的污染。其主要特点有:（1）溶样效率高。样品中的极性分子在微波电子场中进行快速的转向和定向排列，从而就能引起振动，在微波消解的环境下，样品所处的温度和压力都比较高，这样就能够有效的激活化学物质，增强氧化剂的氧化能力，能够更加容易的使样品表层破裂，加大了样品与试剂的接触面积，提高了样品消解的速度，样品溶解一般只需30分钟就可以完成。因此使用微波消解溶样法，可以提高消解的效率。（2）样品溶解过程对环境污染小。在一些冶金原材料中，常常会含有一些难以溶解的成分，传统的溶解方法需要耗费大量的化学试剂，所需时间也比较长，并且酸溶或碱溶都会对环境造成一定的污染。而微波消解溶样方法，所消耗的酸量是比较少的，既节省化学试剂的用量，又可以减少化学试剂对环境的影响。（3）样品溶解彻底，后续检测精度高。例如，在溶解铬铁矿时，利用传统的湿法溶解方法进行溶解时，溶解进行的非常困难，常常无法完全溶解铬铁矿，因此在后续测试时，成分检测精度就会有所降低。而采用微波消解法溶解铬铁矿时，只需要加入少量的助溶剂和硫磷混酸就能够达到完全的溶解，因此，就可以最大程度的提高产品的检测精度和分析结果的准确性。综上所述，微波消解溶样法不仅绿色环保，并且还能够减少对样品的处理时间，使用最少的酸的用量，最低的背景值，实现最完整的回收率，与传统的消解方法相比，有着无可比拟的优点。
结束语
在冶金企业生产过程中，化学分析是一个非常重要的环节。以往，传统的化学分析样品处理和检测环节会产生大量的化学污染物质，且分析效率低、精度差。而绿色化学成分检测方法和产品的应用可以有效减少化学试剂和有害物质对环境的影响，在满足化学成分检测精度的同时也提高了检测效率。因此，我国各钢铁企业要持续加强对绿色的化学分析产品研究，同时积极吸收、引进和消化国内外先进的化学分析技术和方法，不断实现新型化学分析产品的应用，以替代纯化学分析产品，这样就能实现对环境的保护，同时也能够提高分析效率和精度，实现冶金分析工作的绿色化发展。
参考文献
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