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化学仪器分析在现代岩矿分析技术中的应用

发表时间：2021/5/21 来源：《基层建设》2021年第2期作者：黄维维

[导读] 摘要：随着化学仪器分析技术发展水平的提升，其应用的范围逐渐拓宽，如今，在现代的岩矿分析领域发挥着重要的作用与价值，化学仪器分析呈现出精确度高、出限低等优势，因此其在岩矿的分析过程中是极其关键的组成部分，随着社会的发展，需要对分析技术不断进行完善，从而促使其能够应用在更多的领域中。

        洛阳栾川钼业集团冶炼有限责任公司河南洛阳 471000
        摘要：随着化学仪器分析技术发展水平的提升，其应用的范围逐渐拓宽，如今，在现代的岩矿分析领域发挥着重要的作用与价值，化学仪器分析呈现出精确度高、出限低等优势，因此其在岩矿的分析过程中是极其关键的组成部分，随着社会的发展，需要对分析技术不断进行完善，从而促使其能够应用在更多的领域中。
        关键词：化学仪器分析；岩矿分析技术；应用
        引言
        岩石其实是地壳中形成的特殊物质，它通常是由一种矿物或者多种矿物组成，并且能够在人类社会的生产生活中起到关键性的作用。而岩石矿物分析指的是对正在勘查过程中的目标矿物进行化学成分的分析以及确定，为矿产开采以及矿床查找的下一步措施提供较为准确的先验信息。
        一、岩矿分析的主要特征概述
        岩矿分析指的不只是对某一种岩矿物质进行研究与分析，因为岩矿物质本身就具有种类繁多的特性，现阶段所勘查明确的岩矿物质，几乎就包括了天然存在的所有元素，因此相比较矿产资源勘测与开采的其他工序流程而言，岩矿分析是最具技术性的工作。之所以称其为最具技术性的工作，是因为岩矿物质本身的包含范围广，更因为在整个分析的过程中需要使用到较为丰富的分析技术。岩矿分析还具有一些其他特点：测试含量的跨度较大，相互干扰较为严重。除此之外，需要技术人员具有高度负责的专业素养以及高超的专业技能也是岩矿分析中较为主要的特征。
        二、岩矿分析技术特征及发展
        1.岩矿分析技术的特征
        岩石分析的方式存在一定的差异性，不同类型的岩矿分析技术都能够被运用与化学分析体系当中。然而，其中所存在的因素呈现出相互影响的状态，因此可以借助分离富集的方法就目标展开详细的分析和研究。现代化的岩矿分析工作朝着标准化与规范化的方向发展，同时把现代化的仪器设备视为对岩石矿物进行分析的主要方式之一，借助这一方法，能够在一定程度上促使分析结果准确程度提升，工作开展合理有效。除此之外，化学实验室内的制备过程能够与分离富集技术进行结合，从而为不同行业内的岩石矿物分析工作品质的提升提供必要的基础与保障。
        2.岩矿分析技术的发展
        自从20世纪的初期直至今天，岩石矿物的分析技术已经实现了突破式的发展。首先，化学平衡体系的创建使得岩矿分析工作逐渐由理论内容转变为实践性的学科。在20世纪中叶，全球的岩石矿物分析大部分都是借助湿法化学技术进行分析，在整个过程当中，会运用类似于光谱分析技术等，其能够对岩石矿物当中的组成元素展开分析，最终汇总除了系统化的分析过程以及进行快速分析的化学流程，这些都为之后的地质工作以及经济发展水平的提升奠定了基础，然而以上方案需要消耗的时间相对较长、对环境污染比较严重、人力与材料消耗大。除此之外，在世界大战过后，不同类型的仪器分析技术逐渐产生，这使得岩矿分析技术逐渐进入到微量分析的时代。在20世纪的后期阶段，分析仪器的种类逐渐增多，同时先进程度不断提升，这使得岩矿分析体系得到了进一步的发展。在此基础上，光谱分析技术逐渐被运用在岩矿分析的过程中，其所提供的处理方案更加精准和有效，同时这一分析技术对人力的需求量降低，分析速度水平与灵敏程度不断提高。除此之外，电子分析技术的应用逐渐成熟，这使得创新性的分析方案逐渐出现和应用，这也使得仪器分析体系实现了快速发展。在20世纪的默契阶段，在科学技术不断发展的背景下，计算机出现在人们的视野范围中，其整体的数据处理与分析的能力再次得以提升，电子科学技术在岩石矿物分析体系当中的运用使得现代仪器分析技术实现了快速发展。如今的仪器分析方法体系相对繁琐，呈现出较强的化学特征，传统的典型化学分析方法逐渐被高效的仪器所替代。

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随着时间的推移，野外分析技术出现，其应用的范围进一步拓宽，其不需要依赖数量比较多的仪器设备，可以在现场借助相对简单的方式就岩石矿物的组成元素展开进一步的分析，由此可见，化学仪器分析技术的出现和运用使得岩石矿物分析体系得以进一步发展，为国内不同类型岩石矿物的有效分析提供了必要的技术与设备支持，这为国内分析领域水平的进一步提升奠定了基础。
        三、仪器分析在现代岩矿分析中的应用
        1.精度与密度较高
        国家在现代岩石矿物分析技术的使用中，一直都有相对应的标准来规范，最终检测的精度与密度。而在使用仪器分析方式对现代岩石矿物进行分析的过程中，相关技术人员都会自觉的使用国家一级标准来对岩石矿物的勘测精度与密度进行相对应的考核与记录。具体而言，相对应的精确度要求控制是0.13，超越该数值则被视为不达标。相对应的精密度要求控制在15%，超出该数值也被视为不达标。而在这一标准要求出现之前，地球化学样品分析其实是存在既定标准的。将两个标准进行比对可以清楚的认知到，使用分析仪器来对矿物岩石进行分析要比传统的分析方式有更严苛的精度要求。
        2.质量严格把控
        相关的规定明确表示，需要严格要求和管控实验室外所进行的检测与分析工作，比如元素化学控制、样品检测合格率的控制等，这些都是外部质量控制的重要内容。在内部所进行的质量控制便是明确相应的分析方法，对检出限的标准与规定进行明确，所使用的分析方案与仪器更需要相互匹配。除此之外，一级别的标准物质内部检测的合格率与报出率的数值都需要大于99%，之前原本的合格率需要大于98%，一般情况下，Au的检测合格率需要不小于90%。外部质量控制体系要求所有元素的合格率都需要大于等于85%，最后的成图不能与系统之间存在明显的区别，若是在进行质量控制工作的过程中，其中某一项的工作未能达到标准的要求，便无法对最终形成的结果进行有效验收。这是由于国内的相关部门对普查样品的分析过程与结果以及技术都进行了严格的要求，做出了明确的规定，因此，国内在此领域依然处在领先的位置上，这在一定程度上提高了实验室内部工作的效率水平，也使得实验室工作的品质得到了有效的保障。
        3.检出限较低
        补充规定中，除了提出与以往有较大不同的分析配套模式之外，还对33个元素的检出限做出了较为明确和详细的规定。相比较传统的地球化学普通样品制备中的元素而言，补充规定中的检出限都具有较低的特点。在日常的检测分析方法中，有很多方式能够提高元素的检出限。较为常见的是优化分离富集法，这种方式能够在提高待检测溶液中铜的浓度的基础上提升检出限。但需要注意的是使用这种方式来提升检出限，能够提升的范围是有一定限制的，因此在很多情况下并不能起到很好的提升效果。除此之外还有一种方法是通过采用更高灵敏度的元素检测仪器来提升检出限。常用的高灵敏度检测仪器有等离子体质谱以及无火焰原子吸收光谱。按照实验效果来进行分析，使用高灵敏度的检测仪器来提高检出限，其效果要好于使用优化分离富集法。
        结束语
        随着检验分析技术的不断发展，其应用范围不断拓宽，如今在现代化的岩矿分析体系当中，化学仪器分析技术便显示出极大的应用价值，其在一定程度上能够保障最终的分析与检测过程结果的科学性与真实性。在地质工作进行过程中，仪器分析技术所发挥的作用与价值不容小觑，因此作为相关的研究人员需要正视仪器分析的价值，并且积极对其进行推广和运用，为行业发展速度的提升奠定基础，促使国内科技水平的进一步发展。
        参考文献
        [1]唐玲.提高地质实验室岩矿分析测试能力的几个途径[J].中国金属通报,2020(05):293-294.
        [2]陆洋.岩矿中稀有金属元素化学分析探析[J].中国金属通报,2020(03): 228+230.
        [3]方雅琴.浅析岩矿分析的检测方法和质量要求[J].石化技术,2020,27 (02):275-276.