分光光度法在巖礦元素測(cè)試的應(yīng)用研究

曹沛

摘要 ：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)整體較好，國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平有了極大提高，巖礦的需求量也開(kāi)始急劇增加，但是由于之前的過(guò)度開(kāi)采，淺層的礦含量越來(lái)越少，必須往更深的方向發(fā)展找礦工作，但是如何開(kāi)展深度找礦工作也是目前急需解決的問(wèn)題，尤其是如何采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)礦位置更是重中之重的問(wèn)題。科技的迅速發(fā)展促進(jìn)了分光光度法技術(shù)水平的迅速提高，為巖礦元素測(cè)試檢測(cè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)背景，目前在找礦工作中應(yīng)用廣泛。詳細(xì)敘述了分光光度法的使用原理和主要特點(diǎn)，并對(duì)此種方法在巖礦元素測(cè)試中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，分析了其中的干擾因素和解決措施。

關(guān)鍵詞 ：分光光度法 ;巖礦元素測(cè)試 ;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：O657.3

一 分光光度法的原理和特點(diǎn)

1工作原理

分光光度法結(jié)合了化學(xué)原理，各個(gè)元素原子在能級(jí)以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)方面，由化學(xué)知識(shí)可知都是固定的，所以不同的原子在整體輻射過(guò)程中會(huì)有不同的吸收能量。輻射過(guò)程中原子會(huì)逐漸由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生一定的躍進(jìn)頻率，如果頻率與能量輻射的頻率基本保持一致，那么將會(huì)出現(xiàn)原子共振吸收的特點(diǎn)，這種現(xiàn)象是有規(guī)律的，也正是分光光度法的工作原理。可以分析固定原子的能級(jí)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)輻射光強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，將待測(cè)樣品的吸光度進(jìn)行對(duì)比，確定較為精確的含量。

2分光光度法的特點(diǎn)

（1）實(shí)驗(yàn)用量小

在使用分光光度法對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，與其他實(shí)驗(yàn)方法相比，不需要太多的實(shí)驗(yàn)材料，所以在對(duì)巖石巖礦元素進(jìn)行分析時(shí)，如果應(yīng)用分光光度法，那么能夠很好地分析實(shí)驗(yàn)樣品，從而降低實(shí)驗(yàn)的成本。分光光度法正是因?yàn)橛衅鋺?yīng)用優(yōu)勢(shì)，所以得到了廣泛的應(yīng)用。

（2）適用范圍廣

分光光度法在具體應(yīng)用過(guò)程中不僅要較低成本，而且具有很好的適應(yīng)性，分光光度法，可以對(duì)金屬以及非金屬周期表內(nèi)的其他因素進(jìn)行檢測(cè)，所以，其應(yīng)用范圍是比較廣泛的，目前該方法被廣泛應(yīng)用于我國(guó)巖石巖礦元素檢測(cè)分析過(guò)程中。

（3）檢測(cè)精度高

在對(duì)巖石巖礦元素進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如果使用分光光度法，那么對(duì)溫度沒(méi)有一定的限制，檢驗(yàn)結(jié)果也不會(huì)受溫度的影響，所以該檢測(cè)方法具有較高的精準(zhǔn)度，在對(duì)礦藏進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，該方法得到了廣泛的應(yīng)用。

（4）檢出限極低

分光光度法除了具有上述優(yōu)勢(shì)之外，石墨爐分光光度法還具有比較低的檢出限。該方法在具體應(yīng)用過(guò)程中所需要的實(shí)驗(yàn)樣品量比較少，這也表明了該方法具有很高的準(zhǔn)確性。

二 測(cè)定礦中的干擾因素及消除方法

1 物理干擾及消除方法

物理干擾會(huì)存在于深層次的找礦以及測(cè)定中，但是可以通過(guò)相應(yīng)的方法降低干擾帶來(lái)的影響。首先物理干擾包括 ：在獲取以及檢測(cè)樣品的過(guò)程中不可避免會(huì)存在蒸發(fā)和原子化等問(wèn)題，而且這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致樣品的物理性質(zhì)產(chǎn)生大的變化，原子吸收光以及對(duì)反射的敏感程度也會(huì)有一定變化，這就意味著原子對(duì)信號(hào)的吸收程度會(huì)出現(xiàn)誤差，這種物理干擾主要存在非選擇性特征，分光光度法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在物理干擾是無(wú)法避免的，所以如何做好預(yù)處理？

避免大范圍的影響就是最重要的問(wèn)題。不同介質(zhì)物理狀態(tài)不同，對(duì)最終測(cè)定結(jié)果也會(huì)有不同的影響，在對(duì)礦石進(jìn)行溶解時(shí)，一般會(huì)選擇王水，與此同時(shí)還會(huì)使用到介質(zhì)硫脲，即使這兩種物質(zhì)的性質(zhì)出現(xiàn)微小誤差，也會(huì)對(duì)最終造成結(jié)果造成質(zhì)的改變，所以必須要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)介質(zhì)性質(zhì)是否發(fā)生變化。吸收線重疊的程度以及靈敏度等是影響其干擾大小的主要因素。兩種元素的吸收線波長(zhǎng)如果有0.03mm 的差長(zhǎng)，那么就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的干擾。如果出現(xiàn)了靈敏線重疊的情況，那么即使是相差的距離比較小，那么也會(huì)有明顯的干擾現(xiàn)象。另外還會(huì)出現(xiàn)理論上的重疊線不產(chǎn)生干擾的情況，這主要是因?yàn)樵踊男时容^低，或者是吸收線靈敏度比較低。因此在具體操作過(guò)程中，一般情況下會(huì)采用分離干擾元素或者是采用其他分析線的方法，來(lái)對(duì)干擾進(jìn)行排除。本文通過(guò)對(duì)實(shí)際案例的分析研究，提出了幾種可以降低物理干擾的措施 ：①有效解離以及蒸發(fā)解離階段，雖然可以大量析出不必要元素，但是更重要的是，進(jìn)行解離的過(guò)程中，元素同樣也會(huì)蒸發(fā)，這并不符合發(fā)展方向，所以可以在測(cè)定過(guò)程中配制相同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)液來(lái)確定元素的原子密度。②標(biāo)準(zhǔn)加入法在實(shí)際使用過(guò)程中需要應(yīng)對(duì)基質(zhì)元素在蒸發(fā)過(guò)程中所造成的過(guò)度消耗問(wèn)題，這種操作方法比較復(fù)雜，但是測(cè)試效果非常理想，因?yàn)樵刂芷诒碇械幕驹刂捣浅９潭ǎ静粫?huì)受到外界影響，所以應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)加入法能夠提高各個(gè)檢測(cè)步驟的準(zhǔn)確性，同時(shí)能夠保證介質(zhì)的性質(zhì)，保證最終測(cè)定結(jié)果的精準(zhǔn)度。③配制與待測(cè)液相同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，該種方法比較常用。④采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，能夠很好地解決配制標(biāo)準(zhǔn)溶液中出現(xiàn)的問(wèn)題 ;⑤稀釋和消除的方法能夠很好地對(duì)含量較高溶液的干擾進(jìn)行降低。

2 化學(xué)干擾及排除方法

元素的測(cè)定會(huì)受化學(xué)干擾的影響。礦石中含有的元素如果不能夠及時(shí)解離出來(lái)，就會(huì)形成化學(xué)干擾，另外，化合氧化物的形成也會(huì)給解離難度增加一定的難度。這會(huì)嚴(yán)重影響到的原子化效率。如果想要對(duì)檢測(cè)中的化學(xué)干擾進(jìn)行應(yīng)對(duì)，可以考慮以下內(nèi)容：首先可以考慮加緩釋劑法，該方法在應(yīng)用過(guò)程中，可以向溶解液中加入緩釋劑，這樣能夠很好地對(duì)進(jìn)行解離，在加入過(guò)程中，要進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，這樣才能夠保證加入的合理。元素在與加入的物質(zhì)結(jié)合之后，就很難再解離，這樣才能夠保證實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展，這也是在加入緩釋劑時(shí)需要考慮的問(wèn)題，在對(duì)緩釋劑進(jìn)行選擇時(shí)，如果不合理，那么同樣會(huì)增加解離難度，并且會(huì)影響到檢測(cè)效果。其次，可以考慮加保護(hù)劑法。元素在與其他共存元素結(jié)合時(shí)，會(huì)形成新的化合物，而加保護(hù)劑法能夠有效地減少化合物的形成，在此過(guò)程中，難熔性也會(huì)增加，保護(hù)劑的加入則很好地解決該問(wèn)題。兩種方法在具體應(yīng)用過(guò)程中，是存在對(duì)立關(guān)系的，加入保護(hù)劑會(huì)促進(jìn)新化合物的形成，但是該方法能夠有效地避免化學(xué)干擾問(wèn)題的發(fā)生。

三 結(jié)語(yǔ)

人們對(duì)巖礦元素的需求，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展而有所提升。在此背景下，相關(guān)行業(yè)的主要任務(wù)是提升巖礦元素的測(cè)量和分析水平。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可以通過(guò)分光光度法來(lái)解決，測(cè)量分析過(guò)程中遇到的問(wèn)題，該種方法的應(yīng)用很好地為我國(guó)巖石巖礦元素檢測(cè)和分析工作提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

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