滴定法在巖石礦物分析測試中的應用

涂曉婧

（河南建材地質工程勘察院有限公司，河南 信陽 464000）

1 滴定法概述

想要將滴定法運用至巖石礦物的日常分析研究過程當中去，首先要對滴定法進行較為深入的了解。所謂滴定法其實是一種化學分析方法，在現代的實驗過程中，滴定法仍然需要依靠工作人員的人工滴定來完成。滴定法的原理是依照指示劑的顏色，以及指示劑滴入待測定溶液當中的顏色變化來作為輔助指示信號，再根據需要測定的目標溶液的體積變化，進行最后結果的計算分析。最后將結果通過數據分析以及化學方程式的計量統(tǒng)計出來，有關技術人員會根據數據分析結果來對巖石礦物進行進一步的分析。滴定法中，滴定試劑相當于信息指示劑，將滴定試劑滴入目標溶液當中，會產生顏色變化，顏色變化的速度與進度，就是整個測定過程的指示信息，當顏色不再發(fā)生變化時，整個測定過程便已經完成。此時技術人員就可以進行體積的消耗計算，然后根據一系列的數據統(tǒng)計與計量，進行物質含量的測定。

2 滴定法的種類分析

滴定法的內涵與外延十分寬泛，滴定法是由許多種類的計算與研究測定方式結合而成的一個總體名詞。有關技術人員經常根據滴定法的反應類型以及滴定方式的不同來對滴定法進行分類。先說反應類型，這其實指的是化學反應類型的不同，常見的滴定法反應類型有酸堿中和反應、氧化還原反應等。這些不同的反應類型都會起到不同的滴定效果。當然除了這些分類方式之外，滴定法還會根據滴定方式的不同來進行分類。常見的滴定方式有直接滴定、間接滴定、置換滴定等。所謂直接滴定，是一種很好理解的檢測方式，它指的是檢測過程中待檢測物質與滴定試劑能夠直接產生反應，因此將滴定試劑直接滴入待檢測試劑中，能夠直接檢測出相關結果。而間接滴定則完全相反。間接滴定的待檢測試劑并不能直接與滴定試劑產生反應，因此只能夠通過間接的反應效果來對其成分含量進行測定。當然，有些工作人員也會先將待檢測試劑與其他試劑進行反應，將反應后的能夠與滴定試劑融合產生變化的后待檢測試劑與滴定試劑融合。這種滴定反應的類型叫做間接滴定，當然除了間接滴定以外，還有置換滴定等滴定方式，這些不同的滴定方式適用于不同的巖石礦物的成分檢測。而隨著科學技術的不斷發(fā)展，原本只能夠使用人工方式來進行測量的滴定法，也可以逐漸通過自動化、智能化的滴定程序來進行相關成分的測量[1]?？偠灾?，滴定法的種類是十分豐富的，相關技術人員必須要根據巖石礦物本身的特性來選擇滴定方式。

3 巖石礦物概述

要想使用滴定法對巖石礦物的成分進行測定，就需要對巖石礦物的基本內涵有一個深入地了解。所謂巖石礦物其實是指地球特定自然環(huán)境下，在地殼中形成的一些自然物質。它是由不同的化學元素構成的，因此具有較為豐富的種類與形態(tài)。這些巖石礦物大部分的形成年限要比人類的演變進化還要久遠，因此相對于人類的發(fā)展軌跡來說，這類自然資源是短期內不可再生的，正因如此，這些巖石礦物才顯得彌足珍貴。在人類的日常生產與生活過程中，使用這些巖石礦物時一定要慎重、科學、合理，不能為了一己私欲而濫采濫用。據相關技術研究人員的不完全統(tǒng)計，現階段人類所發(fā)現的巖石礦物種類已經多達3 000 多種。但是由于其生長環(huán)境的限制，以及人類目前的開采與探測技術的限制，目前人類對其特性用途以及存儲含量已經完全掌握的巖石礦物只有100 多種。這就意味著，在有關巖石礦物的研究與勘探領域，人類的技術研究還有很大的進展空間。人類對巖石礦物成分的分析與測定，不僅能夠使人類本身對現階段地球所存在的非可再生礦石資源有一個更為詳細、清楚的了解，還能夠幫助相關研究人員測定開采出對人類日常生活與工作能夠產生較大益處的巖石礦物，并利用其來推動人類日常生產活動的發(fā)展，改善人類當前的生存狀態(tài)，使人類的經濟發(fā)展得到明顯提升。但正如前文所說，這3 000 多種巖石礦物是由不同的化學元素組成的，它們有不同的形態(tài)、不同的性能、不同的組成條件，也有不同的用途。因此使用滴定法來對巖石礦物資源進行成分測定是很有必要的，也是很有意義的。

4 滴定法的應用分析

滴定法在巖石礦物中的應用，需要基于實際情況來進行選擇。該文將介紹幾種常用于巖石礦物成分分析的滴定法測定方式，但目前使用的滴定法測定模式并不是固定的，也不是無法取得發(fā)展的。事實上整個巖石礦物的測定技術都處在不斷的發(fā)展過程中。在未來或許會有更加科學合理的測定方式，代替現階段的滴定法對礦石資源進行測定。

4.1 EDTA絡合滴定

EDTA 絡合滴定方式是目前在巖石礦物成分測定中較為常見的測定方式。通常情況下，相關研究人員會通過絡合滴定等方式來對鐵礦石中的鈣元素以及鎂元素進行測定。在大自然的礦石資源中，鎂元素以及鈣元素是較為常見的元素成分。通常情況下，技術人員會先選擇一個具有微氨性的溶液試劑，然后將銅試劑以及硫化鈉，放入該溶液當中，讓內部的鐵、銅、鎳等元素通過適當的化學反應生成硫化物沉淀以及內絡鹽沉淀。這些沉淀一旦產生，就會與鈣元素和鎂元素分開，此時技術人員將會使用鹽酸羥胺來去除原本試劑當中的錳離子。然后再用三乙醇胺隱蔽其余的金屬離子[2]。絡合滴定法中常用的隱蔽劑見表1。

通過表1 可知，常用的隱蔽劑除了三乙醇胺外還有其他種類的隱蔽劑。在使用了隱蔽劑后，溶液便可以與滴定指示劑進行較為合適的反應了。相關技術人員此時會按照EDTA 絡合滴定的測定方式來測定相關溶液當中鎂元素與鈣元素的含量?；蛘呦嚓P技術人員可以直接使用含鈣的溶液作為滴定指示劑滴入氫氧化鉀溶液中，然后再使用EDTA絡合滴定的測定方式對鈣元素的含量進行測定。最后相關技術人員可以通過差減法來對該溶液當中所有的含鎂量進行一個較為精準的計算。通過這一類方式進行鈣元素和鎂元素的測定，測定出的結果是較為精確的，也是較為符合有關技術人員的預估值的。當然，測定鈣元素與鎂元素的方式有很多，只是與其他方法相比，絡合滴定的測定方式不僅能夠取得更加精準的測定效果，而且沒有太高的技術要求。因此相對于其他測定方式來說，EDTA 絡合滴定的測定方式較為實用。

表1 絡合滴定法中常用的隱蔽劑

4.2 自動電位滴定法

前面已經說到過，由于科學技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的人工滴定法開始逐漸被更加智能化的自動測定方式所取代。自動電位滴定法便是科學技術發(fā)展在化學測定方面的最好證明。當然，自動電位滴定法也具有較為嚴格的測定流程，首先技術人員需要將待檢測的化學物質在硫酸-磷酸-氟硼酸的作用下進行分解。如果這一步的工作沒有完成，那么接下來的測定流程就無法繼續(xù)。分解完成之后，有關技術人員就可以使用微波溶化的方式，對已經分解過的待檢測化學物質進行微波溶化。在一切工序完成后，就可以使用自動電位的滴定測試儀器對有關化學物質進行測定。但是需要注意的是，自動電位滴定法在測定過程中是需要對2 種不同國家的同等礦石物質進行對比分析測驗的。通過對比分析，能夠對2 個國家同屬種類礦石的數據進行更為詳細的分析。它能夠使相關技術人員快速得出礦石優(yōu)劣的結論，也能夠在一次測驗中對2 塊土地的同種屬礦產資源進行測定，以此來達到縮小污染與消耗量，減少資金投入的目標。在很多情況下，對巖石礦物資源樣本進行滴定檢測，通過滴定檢測來進行成分分析，都是為了更好的進口相關的礦石資源，以此來對日常人類的生存與發(fā)展提供幫助。通常情況下經濟發(fā)展越迅猛，生產生活頻率越快的國家，對各類礦石資源的需求量也越大。因此我國對各類巖石礦物資源的需求量是十分可觀的。正因如此我國在對巖石礦物資源樣本進行日常測定與分析的過程中，務必要在保證滴定質量的同時，保證滴定速率。而自動電位滴定法的使用，除了能夠解放大量的人力，使滴定失誤率下降之外。還能夠使滴定工作的日常工作效率得到明顯提升[3]。因此，自動電位滴定法是非常貼合時代發(fā)展趨向的滴定方式，未來會有較大的使用市場。而隨著信息技術的不斷改革與發(fā)展，信息技術逐步深入各行業(yè)領域當中，并且也會逐步蔓延到化學測定領域。這就意味著，在未來使用滴定法對巖石礦物資源進行測定的過程，很可能會變得更加自動化、智能化。這也是巖石礦物滴定模式在未來的發(fā)展趨勢。

5 結語

總的來說，滴定法在巖石礦物成分測定過程中能夠起到的效果以及作用是有目共睹的，未來很長一段時間內，更加科學化、合理化的滴定試驗方法，將會在巖石礦物成分的測定中獲得更加廣泛的運用。