淺談“鋼鐵材料化學(xué)分析工作中引起分析誤差的原因”

徐淑蘭

（中國石油天然氣第七建設(shè)有限公司檢驗檢測分公司，山東 青島 266300）

近年來，鋼鐵的需求量在日益增加，在未來的現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)發(fā)展中，各個行業(yè)對鋼鐵生產(chǎn)和制造中的要求越來越苛刻，最重要的措施就是進行有效的鋼鐵材料化學(xué)分析，這對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材起著非常重要的作用。同時，鋼鐵材料的化學(xué)分析，也是容器、鋼結(jié)構(gòu)等制造業(yè)中對基礎(chǔ)材料復(fù)驗的重要環(huán)節(jié)之一。由于這項工作有一些不穩(wěn)定性因素，會導(dǎo)致實驗得出的數(shù)據(jù)有一定的誤差。為了使容器、鋼結(jié)構(gòu)等產(chǎn)品的質(zhì)量得到保證，我們需要分析致使鋼鐵化學(xué)分析后引起數(shù)據(jù)誤差的原因，進而做到盡可能地減少誤差。

1 為什么關(guān)注鋼鐵材料化學(xué)分析

1.1 我國鋼鐵材料發(fā)展現(xiàn)狀

隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，對基礎(chǔ)工業(yè)的要求也越來越高。而國家各項重要的基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)建設(shè)必不可少的材料之一就是鋼鐵材料。鋼鐵材料產(chǎn)業(yè)也成為整個國民經(jīng)濟體中為GDP貢獻做出巨大成績的產(chǎn)業(yè)之一。鋼鐵材料與我們的日常生活有著緊密的聯(lián)系，是我們?yōu)榱司S持正常生活離不開的物質(zhì)之一，可以說是人類生活的剛需。并且鋼鐵材料的生產(chǎn)是能夠帶來經(jīng)濟效益的產(chǎn)業(yè)之一，因為鋼鐵材料的制造是一個完整的生產(chǎn)鏈，它不僅僅需要資源而且還需要科學(xué)技術(shù)的支持，最后根據(jù)供需在市場上完成交易。這么一個非常完整而龐大的產(chǎn)業(yè)鏈,為我國經(jīng)濟發(fā)展做出了無法忽視的貢獻。目前我國是一個極具潛力的發(fā)展中國家，國家的發(fā)展離不開鋼鐵材料產(chǎn)業(yè)的支持，所以從需求來講，鋼鐵材料對我們的影響也是不可小覷的。需求就是市場，在經(jīng)濟生活中占據(jù)如此重要地位的鋼鐵材料行業(yè)，自然會吸引大量的人來關(guān)注。目前不僅僅是學(xué)術(shù)界，經(jīng)濟界，甚至是政府都在關(guān)心著鋼鐵材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所以提高鋼鐵材料的質(zhì)量是萬眾期待、勢在必行的[1]。

1.2 鋼鐵材料化學(xué)分析減少誤差的重要性。

我們都知道：現(xiàn)在的鋼鐵建材生產(chǎn)質(zhì)量不光與能看得見的物理性能有關(guān)，更受生產(chǎn)過程中化學(xué)成分的直接影響。如果我們想要保證鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量，就不能顧此失彼，除了要關(guān)注鋼鐵樣品的力學(xué)性能，更要重視鋼鐵化學(xué)成分分析。眾所周知，實驗特別是有關(guān)化學(xué)分析方面的實驗最頭疼的一個問題就是誤差，誤差的原因紛繁復(fù)雜，更加劇了解決的難度。我們想要減少誤差，必須充分認識誤差，才能夠找到有效解決的辦法去減少誤差。鋼鐵生產(chǎn)中材料化學(xué)分析這一環(huán)節(jié)是很嚴謹?shù)?，所以在整個分析過程中不能出現(xiàn)任何誤差或是其他影響操作結(jié)果的因素，否則后果將是我們難以挽回的。鋼鐵材料化學(xué)分析對鋼鐵的質(zhì)量有著重要影響，因此學(xué)術(shù)界一直在對鋼鐵材料化學(xué)分析這一環(huán)節(jié)投入大量時間精力進行研究。而要想保障得到數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可實用性，首先我們必須確保數(shù)據(jù)是正確的。鋼鐵流程化模式化的發(fā)展,致使很多東西都是參考數(shù)據(jù)而進行的。一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤,那么其他所有的努力都將白費，甚至還可能出現(xiàn)難以想象的后果。我們要保障數(shù)據(jù)的準確性，就要減少能夠影響到結(jié)果的各種可能存在的因素，這樣才能夠更好保障鋼鐵的質(zhì)量[2]。

2 對鋼鐵材料分析過程中有可能出現(xiàn)的影響因素

本實驗室鋼鐵材料的化學(xué)分析主要是儀器分析，現(xiàn)就本人在工作中的學(xué)習(xí)，談?wù)動绊憴z測結(jié)果的幾個因素。

2.1 試樣的影響

能夠?qū)︿撹F材料化學(xué)分析結(jié)果產(chǎn)生影響的，首先考慮的是選擇的試驗樣品。試驗樣品的來源和選擇可謂是不能出錯的重中之重。雖然有國家標(biāo)準和實驗室內(nèi)部取制樣管理規(guī)定來規(guī)范取樣，但是紙上得來終是淺，在實際取樣過程中，各種各樣的不確定性將會導(dǎo)致材料化學(xué)分析的數(shù)據(jù)不盡相同。所以要想減小鋼鐵材料化學(xué)分析數(shù)據(jù)誤差的問題，首先我們就是要對測試樣品的取制樣過程嚴格把控，只有這樣，在實驗的第一步進行有效控制，才能夠降低實驗得出數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性。同時，樣品分解過程中也會引入一些誤差。

2.1.1 樣品來源的影響

對于鋼鐵材料的化學(xué)分析，為了得到準確結(jié)果，我們得保證試驗樣品必須具有代表性。雖然對鋼鐵材料取樣方法的標(biāo)準化有相關(guān)規(guī)定，但在實際過程中,相關(guān)工作人員對鋼鐵材料化學(xué)分析認識不夠深，仍存在一些問題，這就導(dǎo)致了鋼鐵材料化學(xué)數(shù)據(jù)源出現(xiàn)誤差。取樣工作人員應(yīng)該明白鋼鐵材料取樣位置的確定與取樣的準確性和代表性密切相關(guān)；而且鋼鐵材料試樣的表面必須處理，使得樣品厚度符合規(guī)定標(biāo)準的要求，只有這樣，才能保證樣品化學(xué)分析的合理性。

2.1.2 試樣分解存在的誤差

在鋼鐵材料化學(xué)分析中，溶解樣品的最終目的是產(chǎn)生對鋼鐵材料化學(xué)所有成分的正常分析模式。首先，相關(guān)實驗人員在選擇、稱量鋼鐵材料樣品時，必須保證實驗室環(huán)境干燥、清潔，對外送粒狀或屑狀樣品必須使用有機溶劑進行清洗、風(fēng)干，并對鋼鐵材料進行仔細稱量，以避免環(huán)境中的雜質(zhì)因素干擾樣品。同時，對盛裝樣品、溶解樣品的玻璃容器，要嚴格按實驗室《玻璃儀器管理規(guī)定》要求清洗，如果出現(xiàn)玻璃儀器上的污漬與被測物質(zhì)混合的現(xiàn)象，就會導(dǎo)致鋼鐵材料化學(xué)實驗誤差較大，最終影響鋼鐵材料化學(xué)成分實際分析結(jié)果。還有，需要我們注意的是 ：在溶解過程中，比如樣品的溶解情況、溫度、pH值和時間等，都必須按試驗標(biāo)準要求嚴格控制，否則的話，都會對樣品化學(xué)分析帶來較大的影響[3]。

2.2 操作方法的原因

即使一切準備妥當(dāng)，實驗過程的操作也尤為重要。當(dāng)一切實驗所需要的準備工作做好，那么需要精益求精的一項，就是在實驗過程中我們的操作經(jīng)驗了。如果操作不夠認真導(dǎo)致在實驗過程中不小心混入了雜質(zhì)，那么實驗結(jié)果肯定會受到影響。甚至還有在整個操作流程中由于不夠認真把操作流程的先后順序顛倒，這樣的化學(xué)分析又怎么能夠得出準確的數(shù)據(jù)呢?；瘜W(xué)分析本就是一個充滿無限可能的，實驗操作中的一點點小的影響因素就有可能會導(dǎo)致翻天覆地的結(jié)果變化。所以即使在萬事俱佳情況下，仍不允許我們的操作出現(xiàn)任何一點問題，這樣才能夠保障得出的數(shù)據(jù)是科學(xué)、準確，有參考依據(jù)的。要想避免鋼鐵材料化學(xué)分析結(jié)果數(shù)據(jù)的錯誤，操作手法是整個分析流程中必須注意的。所以，試驗操作人員必須嚴格按照試驗標(biāo)準、實驗室相關(guān)的操作規(guī)程要求進行試驗，同時還有在不違背試驗標(biāo)準、實驗室相關(guān)的操作規(guī)程的前提下，結(jié)合自身積累的經(jīng)驗，把試驗過程中各類誤差降低到最小。

2.3 分析儀器的影響

整個化學(xué)分析實驗過程中還有一個不可忽視的影響因素，那就是我們所使用的分析儀器。儀器是整個實驗中的輔助工具，雖說是輔助工具卻也是起著至關(guān)重要的作用，因為所有的流程都離不開儀器的支撐。整個鋼鐵材料分析的化學(xué)實驗操作中，需要借助各種各樣的儀器來得出數(shù)據(jù)，所以必須確保儀器對數(shù)據(jù)結(jié)果的誤差影響最小。儀器所帶來的影響一方面是由于儀器的運行參數(shù),不同的材質(zhì)儀器分析參數(shù)是不一樣的，所以實驗操作人員必須具備對材質(zhì)正確判定的能力。還有，作為鋼鐵化學(xué)分析，質(zhì)控樣分析是檢驗儀器狀態(tài)的直接手段，所以在選擇購買質(zhì)控樣時，實驗室盡量選擇大的研究機構(gòu)研發(fā)的帶有證書的標(biāo)準樣品，只有這樣，我們才能通過質(zhì)控樣調(diào)試至儀器的最佳工作狀態(tài)。同時，我們還要重視儀器的維護保養(yǎng)，我們都知道儀器使用一段時間，就需要清理或更換試劑、元件。如果在化學(xué)實驗過程中使用需要維護卻沒維護的儀器，可能會有反應(yīng)慢、反應(yīng)數(shù)值不準確等后果，這將為我們得出數(shù)據(jù)帶來極大的阻礙，所以實驗室在平時的日常檢查必須嚴格按照設(shè)備說明書或者操作規(guī)程執(zhí)行。最后一點就是對于儀器的規(guī)范使用，如果儀器本身并沒有問題，而我們在使用儀器的過程中出現(xiàn)了操作不當(dāng)?shù)葐栴}，那鋼鐵材料分析這個過程也是不夠嚴謹?shù)?，得出?shù)據(jù)有偏差的風(fēng)險也會大大增加。所以我們必須要用科學(xué)合理的方法去使用標(biāo)準化的儀器，從而減少化學(xué)分析得出數(shù)據(jù)有偏差的可能。

2.4 試驗操作人員的職業(yè)素養(yǎng)

我們都知道在化學(xué)實驗分析過程中最不確定的因素就是人的影響。而整個對于鋼鐵材料化學(xué)分析的過程又離不開人的參與，所以我們必須對參與化學(xué)分析的操作人員進行規(guī)范才能夠減少人為因素帶來的對材料分析數(shù)據(jù)結(jié)果的影響。如果操作人員沒有科學(xué)專業(yè)的技術(shù)作為支撐，那么整個化學(xué)分析過程將無法順利推進，甚至?xí)捎诓僮魅藛T的失誤造成負面影響。第二點必須重視的是參與化學(xué)分析操作人員的工作態(tài)度。不確定性這一項是化學(xué)實驗的重要特征，而這種不確定性受參與操作人員的影響，所以操作人員的細心和耐心顯得尤為重要。如果在對鋼鐵材料化學(xué)分析這個實驗過程中操作人員消極懈怠，就可能發(fā)生對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計出現(xiàn)錯誤的情況。那么整個實驗的有效性將會大打折扣。所以對于試驗操作人員的規(guī)范是我們不可以忽視的一點。所以我們應(yīng)該重視對試驗操作人員進行相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)，并定期對操作人員的工作進行考核評價，使操作人員的職業(yè)素養(yǎng)完全滿足試驗工作的要求。

3 總結(jié)

重工業(yè)材料鋼鐵的生產(chǎn)對我國發(fā)展非常重要，不僅要保量更要保證質(zhì)。質(zhì)量的要求是時代進步對于鋼鐵性能要求的體現(xiàn)。要想提高我國生產(chǎn)鋼鐵的質(zhì)量，任何一個環(huán)節(jié)都是不能忽視的，尤其是鋼鐵材料的化學(xué)分析環(huán)節(jié)，我們要認真對待這一環(huán)節(jié)，把控這一環(huán)節(jié)的各個方面，從而減小試驗結(jié)果誤差。鋼鐵材料化學(xué)分析技術(shù)是一項復(fù)雜且講究精細的工作，與試驗任何相關(guān)聯(lián)的因素都會影響到分析的最終結(jié)果。因此，在實際的鋼鐵材料化學(xué)分析中，我們要不斷積累豐富的實踐經(jīng)驗，在工作中要保持嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，運用科學(xué)的分析方法，嚴格執(zhí)行相關(guān)的標(biāo)準規(guī)范及操作規(guī)程要求，這便是保證分析結(jié)果正確、提供有效數(shù)據(jù)的前提條件。正確、科學(xué)的試驗數(shù)據(jù)也將會促進我們的鋼鐵生產(chǎn)更好地發(fā)展。