化学仪器分析在现代岩矿分析技术中的应用

张 艳

（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽 宿州 234000）

我们社会制度的发展在大多数技术项目中从来没有前进过，这些项目需要地理表示。在地质调查中，使用地雷分析技术起着重要作用。如果不能应用矿山分析技术，地质勘察工作的质量将受到严重影响，必须保证化石分析的质量。随着化学仪器技术的发展，越来越多地应用于现代岩矿分析系统中，获得了相当大的实际效益。

1 仪器分析法概念

仪器分析是一种基于物理化学性质和物理物理学的分析方法。仪器分析研究食品指标，以确定食品是否存在质量问题。仪器分析提供了比其他食品质量检测方法更高的灵敏度，检测是可选的。它允许根据检测内容选择检测参数和相应的仪器，以测量检测到的产品的某些特性，而不会影响其他物质[1]。

2 岩矿分析的主要特征概述

岩矿分析指的不只是对某一种岩矿物质进行研究与分析，因为岩矿物质本身就具有种类繁多的特性，现阶段所勘查明确的岩矿物质，几乎就包括了天然存在的所有元素，因此相比较矿产资源勘测与开采的其他工序流程而言，岩矿分析是最具技术性的工作。之所以称其为最具技术性的工作，是因为岩矿物质本身的包含范围广，更因为在整个分析的过程中需要使用到较为丰富的分析技术。岩矿分析还具有一些其他特点：测试含量的跨度较大，相互干扰较为严重。除此之外，需要技术人员具有高度负责的专业素养以及高超的专业技能也是岩矿分析中较为主要的特征。

3 岩矿分析技术的意义

随着土质的进一步发展和应用，岩石可能产生，不同种类的矿物对岩石的影响也不同。它们是地球地壳系统的一个中心元素，通常主要用于分析和澄清岩石的组成及其所含化学成分，以获得有关矿物的信息和相应的评价信息。岩石分析技术在地质工作中的作用并非微不足道，而是对国内经济和社会制度的可持续发展作出了部分贡献，矿物资源的开发与岩石分析技术的使用有着相对密切的联系，而岩石分析技术对于地理、矿产开采和生物多样性至关重要。

4 化学仪器分析关键技术

4.1 气相色谱技术

气相色谱技术在混合物质的分析工作中表现出的效果非常明显，比较适用于一些挥发性较强的混合物检测工作当中。气相色谱技术在检测工作内容方面，重点包含了混合物当中的苯、持久性有机污染物（POPs）等一系列有害物质。在气相色谱技术的应用过程中，通常情况下使用气固色谱作为吸附剂，有效吸收其中的多余混合物，并将吸收完成的混合物进行拆分，划分成多个不同的检测工作样本，然后运用液色谱法对检测样本进行分析，实现样本的定量分析。随着我国气相色谱技术的研发程度越来越高，在环境监测工作当中应用非常广泛，比如在空气质量监测、水土环境质量监测等相关工作中，通过气相色谱技术的应用所得到的检测数据非常精确，可以对大气和水土环境污染物进行定量定性分析[2]。

4.2 电化学分析法

电化学分析法是仪器分析法中最常使用的方法之一，电化学分析法能够通过分析食品中的物质含量、物质成分等来实现检测，根据检测方法的不同，电化学分析法还可以分为电势分析法、电导分析法、伏安法等等。电化学分析法可检测内容极多，且检测难度较低，管理过程与其他仪器分析法相比更加简便，且分析过程快，分析结果准确。但需要注意的是，电化学分析法在实际运用过程中也是存缺陷的，例如检测过程中电极电位值的重现性较差。

4.3 离子色谱技术的应用

在实际的环境监测过程中离子色谱技术的使用范围比较广泛，不仅可以测量大气中的污染物，还能够对电子工业生产以及农业等多方面的污染物进行监测，通过使用此项技术能够对环境污染中的污染源进行准确的判断和分析，所以说在监测环境的过程中此项技术的应用价值比较高。在实际监测过程中，离子色谱技术主要是对污染物中的硝酸根、硫酸根以及氯元素等进行分析和监测，工作原理就是阴阳离子交换柱，对于监测样品中的离子物质进行准确的分析，然后将中离子作为基线，对不同离子的浓度进行对比，对交换柱的实际位移情况进行实时观察，能够进一步提高样品分析数据的准确性[3]。

4.4 红外分光光度法

红外分光光度法的原理是当化学物质的分子吸收并产生波长光能之后，会引起分子振动和转动能级跃迁变化，其所产生的吸收光谱区域一般在2.5～25μm之间，这一区域范围成为红外分子吸收光谱，简称为红外光谱。技术人员利用所产生的红外光谱对岩矿测试范围内的物质进行定性分析或定量测试，由于物质分子刚开始时发生振动和转动能级跃迁所需的能量较低，几乎所有的有机化合物在红外光区内都有吸收，因而难以对岩矿物质中的微量元素进行准确分析，这时候就需根据分子中不同光能团，在物质分子发生振动和转动能级跃迁时进行能量区分，利用产生的吸收光谱鉴定其不同波长位置，进而将不同强度的定量检测数据进行分离，提炼出对岩矿物质准确分析的红外光区，其中吸收强度是定量检测的主要依据。红外分光光度法这一方式可应用于分子结构的基础研究层面，包括测试分子键长、键角、分析分子立体结构等，还可用于化学组成结构分析，比如化合物的定性定量分析。当前这一方法应用最为广泛的是对未知毒物的结构分解、纯度鉴定等工作内容。红外分光光度法最大的缺点就是灵敏度没有可见分光光度法的灵敏度高，不适宜对物质中的微量元素进行成分测试，必须要求样品纯化。若要将其应用于岩矿测试工作中，需进一步完善其运用特点，克服灵敏度低的缺点，使其发挥更大作用[4]。

5 仪器分析在现代岩矿分析中的应用

5.1 精度与密度较高

国家在现代岩石矿物分析技术的使用中，一直都有相对应的标准来规范，最终检测的精度与密度。而在使用仪器分析方式对现代岩石矿物进行分析的过程中，相关技术人员都会自觉的使用国家一级标准来对岩石矿物的勘测精度与密度进行相对应的考核与记录。具体而言，相对应的精确度要求控制是0.13，超越该数值则被视为不达标。相对应的精密度要求控制在15%，超出该数值也被视为不达标。而在这一标准要求出现之前，地球化学样品分析其实是存在既定标准的。将两个标准进行比对可以清楚的认知到，使用分析仪器来对矿物岩石进行分析要比传统的分析方式有更严苛的精度要求。而在我国相关标准的阐述中还有一个较为特殊的补充规定。该规定中提出了与以往具有较大不同的分析配套方式。在这些配套方案中指定了相对应的分析方式来对岩石矿物进行研究与分析。而这些配套的分析方式中，都有一个相同的特点，那就是所有使用配套方式进行研究与分析的岩石矿物，都需要通过仪器分析的方法来进行测量。同时在使用配套方式进行测量的岩石矿物样品制备中，其制备要求要远远高于传统的地球化学普通样品制备要求[5]。

5.2 质量严格把控

有关规定明确规定，在测试实验室之外进行的检测和分析工作，如b .对外部质量控制至关重要的模式识别质量控制所需的化学元素控制等。内部执行的质量控制是一种明确、适当的分析方法，其中明确界定了提取边界的标准和规定，所用分析情景需要与仪器更好地匹配。此外，标准物质内部质量检查的资格率和实测率均高于99%，以前要求98%以上的资格率，通常至少90%的非盟资格率。外部质量保证体系要求所有要素的合格率都大于85%，最终插图不能与体系明确区分。如果质量控制工作中的一项工作不符合标准要求，最终结果就不能有效地减少。这是因为各国有关部门对样品的分析过程、结果和技术提出了严格要求，从而在一定程度上提高了实验室的效率，并有效地保证了实验室的质量。

5.3 积极推广无害环境的分析技术

由于毒物、危险和环境压力测试很高，岩石分析测试甚至可能严重污染环境，危及工作人员的健康。因此，应在地质实验室积极推广使用现代绿色分析方法，以促进在清洁和无害环境的方向上探测岩石信息。样品量大于或等于5g，使得样品排列小于250cm/g，同时保证了良好的代表性。同时，溶液中酸的总消耗减少99%，有效地减少了溶液中样品所需的时间。同时进一步提高检测效率，减少有毒物质污染，减少溶剂污染。

5.4 现场实地测试

现场分析测试是实际岩矿测试中较为常见的测试形式，与其他测试形式相比，这一形式具有可靠性强的优势。技术人员利用分光光度法对现场实地物质进行测试时，首先需要对区域内的地质情况进行全面研究，将周围地质运动变化以及开采情况有个初步掌握，然后利用分光光度计在岩矿区域中完成测试，大致规划所测量物质溶液的强区与弱区，最后在物质溶液分布的强区采集物质样品，带回化学实验室进行进一步细致分析。

5.5 强化人才队伍建设

对于地质实验室岩矿分析测试工作来讲，人才培养是一项重点内容。因此，地质实验室应当切实重视人才队伍建设，切实构建一支具备专业技能过硬、综合能力较强且具有丰富实践经验的分析测试精英队伍。所以，实验室应当积极组织相关教育和培训工作，虚心向一些先进的实验室学习先进的技术和方法，加强技术人员的学习交流，不断增强测试人员责任心、求知欲。与此同时，还需对自身实验室环境做进一步改善，增强分析测试人员薪资待遇，为分析测试人才提供更为广阔的上升空间，同时也能够更好地留住人才[6，7]。

6 发展的趋势

第一，所分析的技术和方法随着社会进步不断创新，提高了仪器分析的敏感性和选择性。二是分析设备向智能化方向发展，计算机与分析技术相结合，进一步加快了数据分析，存储了相关数据，控制了相关仪器的运行，提高了分析过程的自动化和智能化。此外，多种仪器仪表方法也逐渐结合起来，实现了更高的检测价值，结合了各种仪器技术的优点，逐步解决了薄弱环节。这是未来仪器系统的主要研究方向。总之，仪器将随着社会的发展而进一步发展，提高分析的响应性和准确性，进一步完善技术规范。

7 结束语

需要注意的是，无论是何种类型的岩石矿物都是短时间内不可再生的珍贵资源。因此，即便采用较为先进的岩石矿物分析技术来对相关成分进行研究与分析，也需要注意到相关岩石矿物的使用不可超出限度，否则将会影响到人类未来的生存与发展。但随着科学技术的不断进步，或许会有更多的方式来提升岩石矿物有关元素在人类生产生活当中的利用率，这是相关研究人员必须关注的。