等離子體質(zhì)譜法測定在地球化學(xué)勘探找礦中的應(yīng)用

黃夢妮

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局324地質(zhì)隊，安徽 池州 247100）

隨著社會的發(fā)展與科學(xué)的進(jìn)步，對地球化學(xué)勘探找礦工作提出了更高的要求，對各類礦石的研究與開采過程中的勘探具有重要意義。許多礦石都具有很大的價值，其中蘊含的多種元素也是研究礦山形成原因的重要依據(jù)[1]。這種測定方法最早出現(xiàn)在1970年，通過不斷實踐獲得良好的發(fā)展，在地球化學(xué)勘探找礦方面發(fā)揮了重要的作用，其原理如下，等離子體本身在一定溫度下極容易發(fā)生電離反應(yīng)，質(zhì)譜計作為一種測量儀器具有準(zhǔn)確、靈敏的特點，使用特殊工藝將此種電離反應(yīng)與質(zhì)譜計相結(jié)合，綜合兩者的優(yōu)點，形成一種全新的測定方法，即等離子體質(zhì)譜法。等離子體質(zhì)譜法具有很多優(yōu)點，其中包括測定范圍廣、操作過程簡單、受外界因素干擾小以及準(zhǔn)確度高等方面。自等離子體質(zhì)譜法概念出現(xiàn)后，通過十多年的時間，制造出了第一個利用此種方法的測定設(shè)備，一經(jīng)問世后，應(yīng)用在多個行業(yè)中，尤其是在地球化學(xué)勘探找礦工作中，使測定技術(shù)上升到了一個新的臺階。

1 等離子體質(zhì)譜法測定在地球化學(xué)勘探找礦中的應(yīng)用

我國地球化學(xué)勘探找礦工作有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，需要對多種化學(xué)元素進(jìn)行測定。與傳統(tǒng)測定方式相比，等離子體質(zhì)譜法采用了更先進(jìn)的元素分解手段，通過對一部分硝酸的提取，使等離子體質(zhì)譜法測定最大程度上的杜絕外界因素的干擾。在地球化學(xué)勘探找礦工作中應(yīng)用，要對采礦的具體位置、必定使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、工作面氣體流速等方面進(jìn)行具體分析，從而確定等離子體質(zhì)譜法測定的最佳使用條件[2]。充分利用等離子體質(zhì)譜法準(zhǔn)確度高、效率高的優(yōu)勢，對地球化學(xué)勘探的各種元素進(jìn)行分析測定。通過多年的實踐，等離子體質(zhì)譜法在地球化學(xué)勘探找礦中的應(yīng)用越來越成熟，符合我國的相關(guān)技術(shù)要求，其工作參數(shù)如表1所示。

表1 儀器工作參數(shù)

地球化學(xué)勘探找礦中等離子體質(zhì)譜法測定存在某種干擾因素，通常這種干擾因素分為質(zhì)譜與非質(zhì)譜兩種。質(zhì)譜因素包括相似因素、等離子體等譜線形因素。非質(zhì)譜因素包括各個元素之間的相互作用，也就是在一定環(huán)境下的等離子電離反應(yīng)，非質(zhì)譜因素對電離反應(yīng)會產(chǎn)生一定的控制作用，在這些因素的作用下，測定結(jié)果會存在一定誤差，為避免這些誤差可采用以下方式。第一種方式，測定前對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，使其參數(shù)保持在正確的范圍之內(nèi)，確保設(shè)備靈敏，各項數(shù)值符合測定要求。第二種方式，將測定樣品進(jìn)行適當(dāng)處理，可將其稀釋，通過處理樣品中各個元素的濃度就會降低，當(dāng)其低于一定濃度時，就不會對測定結(jié)果產(chǎn)生影響。通過這些方法，等離子體質(zhì)譜法能夠在地球化學(xué)勘探找礦中得到更好的應(yīng)用[3]。

2 實踐與分析

在地球化學(xué)勘探找礦中等離子體質(zhì)譜法是較為常用的一種測定方法，屬于涉及范圍較廣，操作參數(shù)較多的方法。測定樣品中許多元素都要進(jìn)行調(diào)整，其中包括各個元素的基礎(chǔ)含量以及各個元素在樣品溶液中的濃度，當(dāng)測定工作的作業(yè)環(huán)境發(fā)生改變時，操作參數(shù)也會發(fā)生改變。操作參數(shù)范圍的確定，對整個測定工作起著至關(guān)重要的作用，在一定程度上影響測定結(jié)果，容易出現(xiàn)一些誤差[4]。特別是在地球化學(xué)勘探找礦工作中，涉及到的化學(xué)元素很多，需要同時對18種元素進(jìn)行分析檢測，這時就需要對操作參數(shù)提出更高的要求，并在測定過程中嚴(yán)格實施，不斷改進(jìn)完善，使操作參數(shù)在最符合測定要求的范圍之內(nèi)。使用等離子體質(zhì)譜法對樣品進(jìn)行測定時，要保持一定濕度，一般控制在100 rh左右，分析樣品中鎵等元素的含量，在測定過程中對結(jié)果有著一定的檢驗與改正的作用，并與傳統(tǒng)檢測方法進(jìn)行比較，結(jié)果如表2所示。

表2 等離子體質(zhì)譜法與傳統(tǒng)檢測方法的測定結(jié)果

通過表中的數(shù)據(jù)可以看出，等離子體質(zhì)譜法與傳統(tǒng)測定方法在許多方面都表現(xiàn)出了很大不同，等離子體質(zhì)譜法從一定程度上提升了測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。并對許多元素的測定范圍做出了具體要求，例如鎵通常在0.06左右、鈦在0.003左右。測定結(jié)果存在的誤差，通常不超過百分之五，符合國家相關(guān)要求，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測定方法中存在的許多不足，在地球化學(xué)勘探找礦工作中表現(xiàn)出了更高的效率，并具有一定的可靠性，對我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)起到一定的促進(jìn)作用。

3 結(jié)語

地球化學(xué)勘探找礦工作對我國礦產(chǎn)資源開發(fā)有著重要作用，是新時代下發(fā)展的必然趨勢，是社會進(jìn)步、科技發(fā)展的最直接體現(xiàn)[5]。地球化學(xué)勘探找礦工作對測定效率、測定成本方面都有較高要求，并需要測定結(jié)果具有準(zhǔn)確性與權(quán)威性，等離子體質(zhì)譜法的出現(xiàn)，使地球化學(xué)勘探找礦工作得到進(jìn)一步發(fā)展，除此之外，等離子體質(zhì)譜法在其他方面也有著許多應(yīng)用，例如農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等，成為了如今應(yīng)用十分廣泛的測定技術(shù)。目前我國等離子體質(zhì)譜法已經(jīng)十分成熟，能夠?qū)Χ喾N元素進(jìn)行同時分析，然而其在地球化學(xué)勘探找礦中的應(yīng)用還有許多不完善的地方，需要在實際操作過程中不斷改進(jìn)，使等離子體質(zhì)譜法在地球化學(xué)勘探找礦中得到更好的應(yīng)用，存在更廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]羅艷,楊僑.堿熔、分離沉淀—電感耦合等離子體質(zhì)譜法快速測定地球化學(xué)樣品中的錫[J].分析試驗室,2017，16(7)：827-830.

[2]于亞輝,王琳,王明軍,等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定地球化學(xué)樣品中痕量銠的干擾消除方法探討[J].冶金分析,2017,37(9)：25-32.

[3]毛英,諸堃,鄒光富.小鉛試金富集——電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定地球化學(xué)樣品中的鉑鈀[J].黃金,2017,38(3)：79-82.