礦物分析的誤差控制辦法

摘 要：文章闡述了礦物分析的基本概念，分析了礦物分析過程中產(chǎn)生的主要誤差，探討了礦物分析誤差控制對策方法。

關(guān)鍵詞：礦物分析；誤差；控制

1 引言

礦物分析是指根據(jù)礦物的物理化學(xué)性質(zhì)的差異，利用機(jī)械、儀器或試劑進(jìn)行定性和定量分析方法的總稱。分析方法包括機(jī)械分離方法：分選、水洗、重液分離、磁重分離、電化學(xué)分離等；物理方法：雙目立體顯微鏡鑒定、偏光顯微鏡鑒定、X射線差熱分析、電子顯微鏡鑒定、電子探針等；化學(xué)方法：吹管分析、顯微化學(xué)分析、全化學(xué)分析、光譜分析、極譜分析等。但是在礦物分析過程中，由于人為因素，或者是儀器、環(huán)境等因素的影響，礦物分析往往會產(chǎn)生一定的誤差，從而導(dǎo)致對礦物成分等判斷產(chǎn)生偏差，甚至?xí)a(chǎn)生錯誤。強(qiáng)化對礦物分析誤差的分析，探索相對可靠的誤差控制方法，對提高礦物分析質(zhì)量，更好地服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展意義重大。

2 礦物分析過程中產(chǎn)生的主要誤差

任何元素或組分的測定過程，總包含著三個因素，即方法、儀器、操作者。方法可能不夠完美，儀器可能有缺陷，操作者可能有主觀誤差。即使所使用的是最可靠的方法，最精密的儀器，而操作者也是最富有經(jīng)驗(yàn)而且最細(xì)心地觀察，每次測定的結(jié)果也仍然不會完全相同。所以在礦石分析中，誤差是不可能完全可以克服的。礦物分析誤差是指礦物成分測定結(jié)果與真實(shí)含量之間的差數(shù)。誤差的測量是準(zhǔn)確度的測量。即誤差愈大，準(zhǔn)確度愈低。礦物分析誤差主要可以分為兩類，即：系統(tǒng)誤差與偶然誤差。系統(tǒng)誤差總是可以追索到某一產(chǎn)生的原因。這類誤差具有單向性。偶然誤差則由于許多未能控制的因素而造成。不可定誤差則不是單向性的，可能偏高，也可能偏低。

2.1 系統(tǒng)誤差

每一元素或組分的測定過程，都包含方法、儀器、操作者三個因素。以來源劃分誤差亦可分為三種，即方法誤差、儀器誤差、操作誤差。

2.1.1 方法誤差

方法誤差是由方法內(nèi)在的缺陷所引起，是誤差中較嚴(yán)重的類型。如重量法中沉淀的溶解度、共沉淀；容量法中反應(yīng)不完全、誘導(dǎo)反應(yīng)等引起的誤差都屬方法誤差。用動物膠凝聚測定二氧化硅，結(jié)果總要偏低千分之幾。用差減法測定鋁時，鋁是從R2O3減去鐵、鈦、鋯、硅和磷等而獲得，因之所有這些元素的誤差都落在鋁上，方法誤差普遍存在。

2.1.2 操作誤差

這類誤差分析人員要負(fù)責(zé)。如因燒杯未加蓋而引入灰塵、溶液的濺出、沉淀沒有完全移至濾紙上、洗滌過頭或不足、滴定終點(diǎn)掌握不好、灼燒溫度不正確等都屬操作誤差。細(xì)心的操作熟練而有理解的工作可以使操作誤差降低到最低限度。

2.1.3 儀器誤差

這類誤差來源于儀器的某些缺陷，或因儀器受環(huán)境的影響而產(chǎn)生。例如天平的某一砝碼不準(zhǔn)而未加校正；容量器皿有缺陷而未加校正，即使校正了，但受溫度影響又使體積改變；玻璃器皿被腐蝕引入雜質(zhì)；鉑坩堝在強(qiáng)熱之下失重等都可帶來誤差。測定的精密度不可能超越所用的重復(fù)性。重復(fù)性的下限是由儀器的靈敏度所限度的。在常量分析中，儀器的局限性不致影響準(zhǔn)確度或精密度。但在微量重量分析，微量天平的靈敏度或重復(fù)性便對準(zhǔn)確度起決定作用。在用分光光度法測定痕量元素時，儀器的局限性有時顯著?？傊?，當(dāng)被測定的成分的量減少，儀器的靈敏度便成為測定的精密度與準(zhǔn)確度的決定因數(shù)。

2.1.4 附加誤差與比例誤差

附加誤差不依所測定組分的含量而變動。例如因沉淀的溶解度而引起的誤差，其數(shù)值幾乎是固定的。鉑坩堝的失重，每次灼燒引起的誤差，與沉淀的量無關(guān)。比例誤差則隨組分含量而增減。如因標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定錯誤所引起的誤差，則組分含量愈高，誤差愈大，實(shí)際上這兩種誤差亦是方法誤差或儀器誤差。

2.2 偶然誤差

2.2.1 因系統(tǒng)誤差的改變而引起的誤差

這種誤差是由于各種不可控制的因素或條件的變動而引起系統(tǒng)誤差的變動。例如灼燒相關(guān)礦物，相繼得到的重量都不完全相同，且無一定方向。灼燒時間的微小差異、暴露于空氣中的時間差異、在干燥器中的時間差異等，都可能使礦物改變重量。這種無一定方向的微小的重量差異，由于許多不可控制的因素或條件而引起。

2.2.2 意外誤差

意外誤差顧名思義就是由于受到意外因素的影響，而產(chǎn)生的意外誤差。在礦石分析中，這類誤差容易受到不可預(yù)測干擾因素很多。各種預(yù)防措施只能使此類干擾的影響減小，但不能完全克服。

3 礦物分析誤差控制對策

要控制礦物分析誤差，必須要選擇正確的方法，遵循規(guī)范的操作規(guī)程，以減少礦物分析誤差。

3.1 恰當(dāng)選擇空白試驗(yàn)

試驗(yàn)中的“空白試驗(yàn)”，系指在不加供試品或以等量溶劑替代供試液的情況下，按同法操作所得的結(jié)果；含量測定中的“并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正”，系指按供試品所耗滴定液的量（ml）與空白試驗(yàn)中所耗滴定液量（ml）之差進(jìn)行計(jì)算。實(shí)驗(yàn)室對礦石分析作空白試驗(yàn)的習(xí)慣，有利于減少分析誤差。但決不能硬套，比如在用二苯胺磺酸鈉作指示劑，硫酸亞鐵溶液標(biāo)定重鉻酸鉀溶液時，或在用重鉻酸鉀標(biāo)定硫酸亞鐵時，都不應(yīng)作空白。因?yàn)橹劂t酸鉀氧化硫酸亞鐵，對二苯胺磺酸鈉的氧化有誘導(dǎo)作用。

3.2 搞好礦物分析校正

在某些要求高準(zhǔn)確度的分析中，可以對分析結(jié)果進(jìn)行校正。如在磷酸銨鎂沉淀中作猛的校正。搞好礦物分析校正，可以較大限度地降低礦物分析的誤差，提高測量分析準(zhǔn)確度。

3.3 創(chuàng)新礦物分析方法

創(chuàng)新礦物分析方法是提高礦物分析準(zhǔn)確度的根本措施。要加強(qiáng)對傳統(tǒng)方法的研究與創(chuàng)新，不斷完善其分析過程，提高分析精度。要逐步建立起新的礦物分析方法體系，探尋規(guī)律，搞礦物分析效率。

3.4 強(qiáng)化試驗(yàn)控制

在礦物分析試驗(yàn)中，在礦樣中加入一定量的已知元素，然后進(jìn)行該元素的測定。測定結(jié)果與原樣來結(jié)果比較，兩個結(jié)果之差是加入元素的回收。倘使回收是完全的，則對準(zhǔn)確度較為可信，但仍然不能證明誤差不存在。此法在分光光度、極譜方面較為適用。但加入的量應(yīng)接近礦樣原來含量，相差太遠(yuǎn)或太少都會失去檢查的作用。

4 結(jié)束語

總之，不論采用多么科學(xué)的分析方法，使用多么精密的分析儀器，操作者多么的認(rèn)真細(xì)致和熟練，測得的結(jié)果與真實(shí)值之間一定存在一定的誤差，這就是測試分析結(jié)果的可靠度問題。對一些可預(yù)見和可避免的誤差減到最低，根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)效益綜合考慮選用科學(xué)的分析方法和分析儀器，這樣可以提高分析結(jié)果的可靠度。

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