化學儀器分析在現(xiàn)代巖礦分析技術中的應用

王 丹

（甘肅能源化工職業(yè)學院，甘肅 蘭州 730207）

我國社會體系發(fā)展速度空前，許多工程項目的進行需要進行地質(zhì)勘測的工作。在進行地質(zhì)勘察工作的過程中，巖礦分析技術占據(jù)著重要的地位，若是巖礦分析技術應用不到位，地質(zhì)找礦工作的品質(zhì)將會受到比較大的負面影響，因此需要保障巖礦分析的品質(zhì)[1]。隨著化學儀器分析技術的發(fā)展，其逐漸被運用在現(xiàn)代巖礦分析體系當中，發(fā)揮出了巨大的實用價值。

1 巖礦分析技術概述

1.1 巖礦分析技術的意義

隨著地殼的不斷發(fā)展與運用，巖石得以形成，不同類型的礦物質(zhì)會在不同程度上對巖石產(chǎn)生一定的影響，其也是地殼體系的關鍵組成元素，一般情況下，巖石礦物質(zhì)的分析技術主要用于分析和明確巖石的構成以及其中所含有的化學成分，從而實現(xiàn)對礦物質(zhì)形成的相關信息與對應的評價信息進行有效收集的效果。在地質(zhì)工作進行過程中，巖礦分析技術發(fā)揮的作用不容小覷，也在一定程度上為國內(nèi)經(jīng)濟與社會體系的持續(xù)性發(fā)展做出了貢獻，巖石礦產(chǎn)的開發(fā)與巖礦分析技術之間的聯(lián)系相對緊密，在巖礦分析技術體系當中，地質(zhì)普查、開采礦石與冶煉等都是非常關鍵的組成元素。

1.2 巖礦分析技術的特征

巖石礦產(chǎn)的類型比較多樣，不同種類的巖石礦物當中所含有的化學成分也存在著很大的差別。在天然形成的元素當中可能涵蓋著巖石類礦物，同時含量相對較多，對比較特殊的巖礦的構成元素進行化學分析，能夠在一定程度上推進化學實驗等工作的進度，為研究知名方向。若是需要對巖石礦物當中不同元素對應的含量進行測定，就需要運用更加先進的技術[2]。同時，巖礦分析工作的特點各異，在對其中的化學成分含量進行測定時工作的跨度相對較大。巖石分析的方式存在一定的差異性，不同類型的巖礦分析技術都能夠被運用與化學分析體系當中。然而，其中所存在的因素呈現(xiàn)出相互影響的狀態(tài)，因此可以借助分離富集的方法就目標展開詳細的分析和研究?，F(xiàn)代化的巖礦分析工作朝著標準化與規(guī)范化的方向發(fā)展，同時把現(xiàn)代化的儀器設備視為對巖石礦物進行分析的主要方式之一，借助這一方法，能夠在一定程度上促使分析結果準確程度提升，工作開展合理有效。除此之外，化學實驗室內(nèi)的制備過程能夠與分離富集技術進行結合，從而為不同行業(yè)內(nèi)的巖石礦物分析工作品質(zhì)的提升提供必要的基礎與保障。

1.3 巖礦分析技術的發(fā)展

自從20世紀的初期直至今天，巖石礦物的分析技術已經(jīng)實現(xiàn)了突破式的發(fā)展。首先，化學平衡體系的創(chuàng)建使得巖礦分析工作逐漸由理論內(nèi)容轉變?yōu)閷嵺`性的學科。在20世紀中葉，全球的巖石礦物分析大部分都是借助濕法化學技術進行分析，在整個過程當中，會運用類似于光譜分析技術等，其能夠?qū)r石礦物當中的組成元素展開分析，最終匯總除了系統(tǒng)化的分析過程以及進行快速分析的化學流程，這些都為之后的地質(zhì)工作以及經(jīng)濟發(fā)展水平的提升奠定了基礎，然而以上方案需要消耗的時間相對較長、對環(huán)境污染比較嚴重、人力與材料消耗大[3]。除此之外，在世界大戰(zhàn)過后，不同類型的儀器分析技術逐漸產(chǎn)生，這使得巖礦分析技術逐漸進入到微量分析的時代。在20世紀的后期階段，分析儀器的種類逐漸增多，同時先進程度不斷提升，這使得巖礦分析體系得到了進一步的發(fā)展。在此基礎上，光譜分析技術逐漸被運用在巖礦分析的過程中，其所提供的處理方案更加精準和有效，同時這一分析技術對人力的需求量降低，分析速度水平與靈敏程度不斷提高。除此之外，電子分析技術的應用逐漸成熟，這使得創(chuàng)新性的分析方案逐漸出現(xiàn)和應用，這也使得儀器分析體系實現(xiàn)了快速發(fā)展。在20世紀的默契階段，在科學技術不斷發(fā)展的背景下，計算機出現(xiàn)在人們的視野范圍中，其整體的數(shù)據(jù)處理與分析的能力再次得以提升，電子科學技術在巖石礦物分析體系當中的運用使得現(xiàn)代儀器分析技術實現(xiàn)了快速發(fā)展。如今的儀器分析方法體系相對繁瑣，呈現(xiàn)出較強的化學特征，傳統(tǒng)的典型化學分析方法逐漸被高效的儀器所替代。隨著時間的推移，野外分析技術出現(xiàn)，其應用的范圍進一步拓寬，其不需要依賴數(shù)量比較多的儀器設備，可以在現(xiàn)場借助相對簡單的方式就巖石礦物的組成元素展開進一步的分析，由此可見，化學儀器分析技術的出現(xiàn)和運用使得巖石礦物分析體系得以進一步發(fā)展，為國內(nèi)不同類型巖石礦物的有效分析提供了必要的技術與設備支持，這為國內(nèi)分析領域水平的進一步提升奠定了基礎。

2 化學儀器分析運用在現(xiàn)代巖礦分析技術中的方法

2.1 檢出限相對較低

對于地球化學當中進行普查的樣品，國內(nèi)進行了明確的規(guī)定，其中主要涵蓋著33個不同元素對應的檢出限。其中所有元素的檢出限的單位已經(jīng)達到了ug/g這一級別，甚至Au、Hg等特殊性的元素達到了ng/g的級別。報出率對報出的不同元素的含量數(shù)據(jù)進行了明確規(guī)定，需要大于90%。比如Au這一元素對應的檢出限為0.3ng/g，在傳統(tǒng)形式的活性炭吸附過程中，對地質(zhì)樣品當中的Au進行檢測，其檢出限為5ng/g，這是正常情況下Au檢出限數(shù)值的二十倍左右。為了對檢出限數(shù)值進行提高，可以從如下幾個方面入手：首先，需要對目前的分離富集技術進行有效創(chuàng)新，實現(xiàn)對原有技術的優(yōu)化，此時待測溶液當中所含有的Au這一元素的濃度會提高，實踐過程中，可以對樣品最后的定容體積進行控制，使用吸附能力相對叫愛那個的吸附基體或者提升樣品量等等。其次，可以在對檢出限進行提升的過程中，發(fā)揮出無火焰原子吸收光譜、等離子體質(zhì)譜等先進水平更高的儀器與設備的價值，其表現(xiàn)出更高的靈敏性，以上設備設施的檢出限能夠在ng/g—--pg/g級別之間，同時，與分離負離子的方法相比，更為先進的設備設施整體的操作難度下降，達到的實際檢測效果更好。

2.2 精準度較高

在對現(xiàn)代化的巖礦進行分析的過程中，需要積極發(fā)揮出化學儀器分析技術的作用與價值，其自身的精密與準確程度得到了明顯的提升，因此可以在極大程度上提高巖礦分析過程的準確度。一般情況下，儀器分析技術的精準程度需要與國家的標準要求相匹配，能夠在12個不同類型當中對物體進行分析，比如，在對巖石或者土壤進行分析與測試工作的過程中，需要嚴格遵照相關標準與操作的要求，對精準程度進行計算，從而保證計算成果的有效性。在整個過程中，需要特別注意的是準確度需要小于13%，精密度需要小于等于15%，但是，相比于傳統(tǒng)形式的地球化學樣品分析技術要求，這一標準的要求更高，所覆蓋的范圍更廣闊，因此表現(xiàn)出更多的優(yōu)勢，在國內(nèi)的相關標準規(guī)定與條文當中，對化學儀器分析技術在現(xiàn)代巖礦分析過程中的運用進行了詳細的介紹，同時展示出了更加全面的配套分析措施。比如，就X射線熒光法與離子體光譜法等進行了介紹，同時推薦了配套的分析方法，這對于化學儀器分析技術的深入運用提供了指導方針。盡管對于不同的分析技術，所給出的配套的分析方案內(nèi)容存在一定的差異性，然而其都具備共同點便是所有的元素都需要借助儀器進行分析，在此基礎上，在進行相關的測量工作。巖石礦物樣品的檢出標準被明確和嚴格要求，同時這一標準比地球化學的普查樣品標準要高，由此可知，在如今的巖石礦物分析體系當中，儀器分析技術所發(fā)揮的作用不容小覷。

2.3 質(zhì)量嚴格把控

相關的規(guī)定明確表示，需要嚴格要求和管控實驗室外所進行的檢測與分析工作，比如元素化學控制、樣品檢測合格率的控制等，這些都是外部質(zhì)量控制的重要內(nèi)容。在內(nèi)部所進行的質(zhì)量控制便是明確相應的分析方法，對檢出限的標準與規(guī)定進行明確，所使用的分析方案與儀器更需要相互匹配。除此之外，一級別的標準物質(zhì)內(nèi)部檢測的合格率與報出率的數(shù)值都需要大于99%，之前原本的合格率需要大于98%，一般情況下，Au的檢測合格率需要不小于90%。外部質(zhì)量控制體系要求所有元素的合格率都需要大于等于85%，最后的成圖不能與系統(tǒng)之間存在明顯的區(qū)別，若是在進行質(zhì)量控制工作的過程中，其中某一項的工作未能達到標準的要求，便無法對最終形成的結果進行有效驗收。這是由于國內(nèi)的相關部門對普查樣品的分析過程與結果以及技術都進行了嚴格的要求，做出了明確的規(guī)定，因此，國內(nèi)在此領域依然處在領先的位置上，這在一定程度上提高了實驗室內(nèi)部工作的效率水平，也使得實驗室工作的品質(zhì)得到了有效的保障。

3 發(fā)展的趨勢

首先，隨著社會的進步，分析的技術與方法會不斷進行創(chuàng)新，使得儀器分析的靈敏程度得以提升，具有更多的選擇性。其次，分析儀器將會朝著智能化的方向發(fā)展，計算機與分析技術的融合不僅能夠進一步提升數(shù)據(jù)分析的速度，也能夠?qū)ο嚓P數(shù)據(jù)進行存儲，控制相關儀器的操作，提升分析過程的自動化與智能化程度[4]。除此之外，多種檢測分析方法將會逐漸融合在一起，發(fā)揮出更大的檢測價值，使得不同儀器分析技術的優(yōu)勢能夠共存，缺點能夠逐漸補救，這也是未來儀器分析體系主要的研究方向。總之，儀器分析體系將會隨著社會的發(fā)展而不斷進步，與時俱進，不斷提升分析的靈敏與準確程度，進一步進行技術規(guī)范。

4 結語

隨著檢驗分析技術的不斷發(fā)展，其應用范圍不斷拓寬，如今在現(xiàn)代化的巖礦分析體系當中，化學儀器分析技術便顯示出極大的應用價值，其在一定程度上能夠保障最終的分析與檢測過程結果的科學性與真實性。在地質(zhì)工作進行過程中，儀器分析技術所發(fā)揮的作用與價值不容小覷，因此作為相關的研究人員需要正視儀器分析的價值，并且積極對其進行推廣和運用，為行業(yè)發(fā)展速度的提升奠定基礎，促使國內(nèi)科技水平的進一步發(fā)展。