金屬材料元素化學(xué)分析方法注意要點(diǎn)探討

顏忠國(guó)

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，在人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪谐霈F(xiàn)了越來越多的金屬材料元素，尤其是在建筑行業(yè)金屬材料元素更是得到了廣泛的應(yīng)用。與其他材料不同，金屬材料的延展性以及溫度傳感性均具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，所以對(duì)于建筑領(lǐng)域而言其具有不可替代的作用。

隨著科技的發(fā)展，越來越多的金屬材料逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，為此僅僅依靠傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法顯然已經(jīng)無(wú)法滿足檢測(cè)需求，所以必須要依靠元素化學(xué)分析法來有效的對(duì)金屬材料內(nèi)部成分以及性能等進(jìn)行研究，進(jìn)而可以更加清楚的發(fā)揮金屬材料的優(yōu)勢(shì)作用[1]。

1 金屬材料元素化學(xué)分析常用的方法介紹

1.1 滴定分析法

在對(duì)金屬材料進(jìn)行元素化學(xué)分析過程中往往會(huì)涉及到多種分析方法，其中滴定分析法也是最為常用的分析方法之一。作為金屬材料元素較為傳統(tǒng)且單一的分析方法，滴定分析法主要是通過采用標(biāo)準(zhǔn)濃度的試劑然后通過一系列的化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬材料內(nèi)部離子的測(cè)定，當(dāng)金屬材料中的元素與標(biāo)準(zhǔn)試劑完全反應(yīng)之后則表示達(dá)到了滴定終點(diǎn)[2]。該中化學(xué)分析方法不僅操作簡(jiǎn)單，而且測(cè)量結(jié)果也較為精準(zhǔn)，并且由于在反應(yīng)過程中會(huì)加入指示劑，所以可以通過觀察指示劑顏色的變化來確定反應(yīng)是否達(dá)到終點(diǎn)，即指示劑顏色發(fā)生變化則代表滴定可以結(jié)束。在反應(yīng)過程中為了確定金屬材料元素僅通過觀察滴定現(xiàn)象即可，而且可以對(duì)金屬材料元素種類以及含量等進(jìn)行精準(zhǔn)的確定。

1.2 電化學(xué)分析法

作為金屬材料元素化學(xué)分析的常用方法之一，電化學(xué)分析法主要是通過對(duì)金屬材料和其自身電化學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系進(jìn)行分析，從而確定金屬材料中各元素的含量和種類。就目前而言，電化學(xué)分析方法主要包括極譜法、循環(huán)伏安法以及溶出伏安法。與其它分析方法相比電化學(xué)分析法具有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是在檢測(cè)的靈敏度上，而且該檢測(cè)分析方法可以對(duì)金屬材料元素進(jìn)行選擇，所以其可以適用于大范圍內(nèi)的金屬材料分析[3]。但由于電化學(xué)分析方法的操作較為復(fù)雜需要專業(yè)人士進(jìn)行操作，而且分析檢測(cè)結(jié)果容易受到外部環(huán)境因素的影響、分析結(jié)果精度較低等為此相關(guān)人員仍需要對(duì)該分析方法進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新。另外，電化學(xué)分析方法并不能直接對(duì)金屬材料元素中含量進(jìn)行測(cè)定，所以該分析方法主要是被應(yīng)用在金屬材料元素的確定方面，而不適用與金屬元素含量的測(cè)定方面。

1.3 儀器分析法

儀器分析法顧名思義就是通過使用高精度的測(cè)量?jī)x器來完成對(duì)金屬材料元素的確定以及含量的測(cè)定，其中分光光度法以及原子發(fā)射光譜法是應(yīng)用最為廣泛的分析方法。譬如，分光光度法則主要是依托于分光光度計(jì)來對(duì)金屬材料元素的特征等進(jìn)行測(cè)定。

對(duì)于儀器分析方法來分析金屬材料元素以及含量的測(cè)定過程中，應(yīng)用最為廣泛的就是儀器分析中的光分析方法，而隨著科技的進(jìn)步，儀器分析方法也逐漸和電化學(xué)分析方法進(jìn)行了結(jié)合，譬如通過與微分循環(huán)示波計(jì)、催化極譜法、差示脈沖極譜法測(cè)定等技術(shù)的融合，可以有效地提升金屬元素中分析效率和質(zhì)量。

總得來說，儀器分析方式是金屬材料元素化學(xué)分析中最為常用且分析方式較多的技術(shù)之一，其主要具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)特征：第一，檢測(cè)結(jié)果具有較高的靈敏度。在進(jìn)行金屬材料元素化學(xué)分析中僅僅需要少量的原材料即可以定量、定性的對(duì)其成本結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析，為此該方式被廣泛的應(yīng)用在貴金屬物質(zhì)分析中；第二，儀器分析具有較強(qiáng)的選擇性，從而可以有效地降低金屬材料中雜質(zhì)的影響，甚至可以完全消除雜質(zhì)的不良影響，提升分析質(zhì)量；第三，儀器分析方法操作較為簡(jiǎn)單，結(jié)果精準(zhǔn)度高，為此可以為相關(guān)人員節(jié)約大量的運(yùn)算時(shí)間，并且還有效地避免了人工誤差的出現(xiàn)，有效地提升化學(xué)分析精準(zhǔn)度。

2 金屬材料元素化學(xué)分析方法注意要點(diǎn)

2.1 取樣與制樣的過程分析

在進(jìn)行金屬材料元素化學(xué)分析過程中往往會(huì)存在一些問題，尤其是在原材料的取樣和制樣過程中，所以在進(jìn)行金屬材料元素化學(xué)分析過程中必須要對(duì)取樣和制樣引起高度重視，科學(xué)的進(jìn)行選樣。

譬如，在對(duì)鋼鐵金屬材料元素化學(xué)分析過程中必須要科學(xué)的選取具有代表性的剛零件或者鋼液，必要時(shí)還需要對(duì)樣品進(jìn)行切割，所以還需要確保樣品材料混合均勻。如果在進(jìn)行分析過程中樣品表面出現(xiàn)氧化或者污垢等，必須要對(duì)其進(jìn)行清理去除表面的氧化鐵或者污垢等，從而提升分析質(zhì)量和精準(zhǔn)度。另外在此過程中還需要注意對(duì)樣品的存儲(chǔ)，控制好周圍的環(huán)境溫度等，降低外界因素對(duì)樣品的影響，進(jìn)而確保樣品分析結(jié)果的代表性。

2.2 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行金屬材料元素化學(xué)分析過程中往往會(huì)需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置，而作為實(shí)驗(yàn)測(cè)定的參照物，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液配置要求則較高，在配置過程中必須要保證其嚴(yán)格按照要求進(jìn)行配置。

第一，在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置過程中所使用的水必須要滿足分析需求，一般情況下均要使用蒸餾水進(jìn)行配制。而對(duì)于特殊要求的溶液配制則需要滿足要求對(duì)使用水進(jìn)行特殊處理，進(jìn)而確保其標(biāo)準(zhǔn)溶液滿足實(shí)際測(cè)定需求；第二，在進(jìn)行溶質(zhì)的稱重過程中必須要提前對(duì)天平進(jìn)行校準(zhǔn)，從而確保稱量的準(zhǔn)確性。對(duì)于砝碼、容量瓶、滴定管以及移液管而言，則需要按照實(shí)際需求進(jìn)行校準(zhǔn)，并確保所使用的玻璃容器干凈干燥；第三，由于在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過程中極易受到多方面因素的影響，尤其是環(huán)境溫度的影響最大，所以為了確保所配制的溶液滿足分析要求必須要合理的控制溫度，一般情況下，溫度應(yīng)當(dāng)控制且保持在20℃，但對(duì)于某些溶液的特殊要求，則需要按照指定溫度進(jìn)行控制，確保溶液在配制過程中不會(huì)到溫度的不良影響；第四，由于標(biāo)準(zhǔn)溶液在配制過程中容易出現(xiàn)蒸發(fā)的情況并消耗一定的溶液體積，進(jìn)而給金屬材料元素化學(xué)分析帶來一定的檢測(cè)誤差，所以為了確保滴定結(jié)果的精準(zhǔn)度，必須要確保溶液的體積消耗滿足誤差需求，提升分析結(jié)果的精準(zhǔn)度。

2.3 提升相關(guān)人員的專業(yè)技能

任何一項(xiàng)化學(xué)分析的順利開展均離開技術(shù)、資金以及人力的支持，所以為了提升金屬材料元素化學(xué)分析質(zhì)量必須要提升相關(guān)人員的專業(yè)技能。而且化學(xué)分析本身就是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)的工作，為此，其為操作人員的專業(yè)素養(yǎng)也提出了更高的要求。但由于各方面因素的影響，導(dǎo)致目前化學(xué)分析人員的綜合素養(yǎng)普遍偏低，為此，為了有效地提升分析人員的專業(yè)技能可以采取以下幾個(gè)措施：第一，相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)專業(yè)檢測(cè)分析人員的聘用。通過聘請(qǐng)專業(yè)分析人員可以有效地提升分析結(jié)果，進(jìn)而提升機(jī)構(gòu)的可信度；第二，分析機(jī)構(gòu)要定期的對(duì)相關(guān)人員開展技能培訓(xùn)，繼而讓相關(guān)分析人員可以隨時(shí)的了解最為先進(jìn)的分析技術(shù)，提升其綜合素養(yǎng)；第三，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員的技能考核，從而不僅可以起到對(duì)分析人員的監(jiān)督作用，而且還能提升其學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)而提升分析效率。

3 金屬材料元素化學(xué)分析方法的未來發(fā)展趨勢(shì)

就目前來看，金屬材料元素化學(xué)分析方法仍然存在一定的問題，譬如，容易受到外界環(huán)境因素的影響，在操作過程中極易出現(xiàn)噪音等，進(jìn)而影響了分析效率和精準(zhǔn)度。為此，在未來的分析方法不僅要向著操作便捷化發(fā)展，而且還要向著高精度、高效率、智能化方向發(fā)展。

為了有效地促進(jìn)金屬材料元素化學(xué)分析的便捷、高精度的發(fā)展，除了相關(guān)人員提升自己的專業(yè)技能外，則是要加強(qiáng)對(duì)分析儀器的升級(jí)改造。就目前而言，應(yīng)用最為廣泛的手持式熒光光譜儀不僅僅具有較小的體積，而且測(cè)量精度較高，適應(yīng)性較強(qiáng)，不易受到外界環(huán)境因素的影響即便是在雨中均可正常運(yùn)行，所以得以廣泛的應(yīng)用。另外，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)、新科技也被應(yīng)用在金屬材料元素化學(xué)分析過程中，進(jìn)而有效地推動(dòng)了化學(xué)分析行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

總而言之，隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，金屬材料元素得以廣泛的應(yīng)用，與其他材料不同，金屬材料的延展性以及溫度傳感性均具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，所以對(duì)于建筑領(lǐng)域而言其具有不可替代的作用。另外，隨著科技的發(fā)展，越來越多的金屬材料逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，所以加強(qiáng)對(duì)金屬材料元素的化學(xué)分析具有現(xiàn)實(shí)意義。而如果僅僅依靠傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法顯然已經(jīng)無(wú)法滿足檢測(cè)需求，所以必須要依靠元素化學(xué)分析法來有效的對(duì)金屬材料內(nèi)部成分以及性能等進(jìn)行研究，進(jìn)而可以更加清楚的發(fā)揮金屬材料的優(yōu)勢(shì)作用，促進(jìn)我國(guó)化工行業(yè)的長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展。