浅析仪器分析方法在地质检测分析中的应用

浅析仪器分析方法在地质检测分析中的应用

王亚萍 [1] 杜文娟 [2] 周芊孜 [1]

1 河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院

2河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院

摘要：以实践工作经验为基础，通过总结、分析、讨论等方法，对仪器分析方法进行简要介绍，分析原子发射光谱分析法、紫外-可见分光光度法、射线荧光分析法、 元素化学形态分析法等在地质监测中的应用情况，目的在于对目前地质检测分析方法进行探讨，为完善地质检测工作提供一定助益。

关键词：地质检测分析；仪器分析方法；原子发射光谱

引言

我国城镇化建设脚步逐步加快，在很大程度上也促进了工程项目建设水平的提升。在此过程中，强化地质检测工作，对工程项目建设具有明显帮助。在实际工作中，需要对地质检测方法进行不断创新，从而显著提升检测效率，为相关领域提供更多基础性资料。仪器分析法是目前地质检测的主要方法，将其运用到地质检测工作中，可提高检测质量。目前，相关部分已经开始重视地质检测方法的更新，但是受到资金、技术的影响，地质检测工作尚存在一定问题，需要政府及相关部门给予更多财政支持，并在此基础上不断引进更多高端检测技术。文章针对仪器分析方法，对其在地质检测中的应用进行相应探讨。

1.仪器分析方法概述

地质检测工作中所应用到的仪器分析法，主要是利用物质本身化学和物力性质，对其进行相应检测和分析，通过测量物质光电特征，根据物理量结果，对相应物质的本质作出准确分析。实际上，测量物质光电物理量需要多种仪器和设备，这些仪器设备结构复杂，因此在地质检测工作中将这些测定方法统称为仪器分析方法^[1]。与传统检测方法相比，仪器检测法具有多种使用优势，主要体现在以下几个方面：其一，仪器分析法灵敏度更高，投入检测中可最大程度降低检出限量。其二，仪器分析法操作简便高效，能够对地质检测项目多种参数进行综合分析，然后得出准确结果，地质检测人员利用仪器分析法，可快速获得准确数据。其三，仪器检测法能够结合检测参数获得大量数据，并对数据加以处理、分类，从而更加全面检测出地质检测项目中所包含的多种物质^[2]。可以说，仪器分析法应用在地质检测中，属于一种微观检测形式，能够保证地质检测质量，降低风险事件发生率。

2.仪器分析法的具体应用

2.1原子发射光谱分析法

利用原子光谱分析光源开展地质检测，实质上就是离子体光源，分为DCP、ICP、MP。其中，DCP最早被投入到原子光谱分析中，与ICP相比，DCP功率更低，且使用过程中雾化器不会轻易被堵塞^[3]。在总氩气用量对比上，DCP也要比ICP低很多，将近50%左右。但是，DCP工作原理并非是高频辐射，其检出限基本上与ICP相当，在线性范围对比上，DCP低于ICP，在精密度对比上，DCP不如ICP，且DCP的电极比较容易受到污染。相比之下，ICP分析特征明显，应用在地质检测中，其能够迅速对被测元素进行原子化处理，并在此过程中及时将化学干扰因素消除。ICP线性范围比较广泛，有着良好的工作曲线，一般工作时能够达到4-6个数量级；MP能够兼顾DCP和MIP的应用优势，一般工作频率设定在2450MHz，在其工作过程中如果采用He气体作为动力，则能发挥较强的激发能力，对多种元素均有很高的检出限。

2.2紫外-可见分光光度法

在分光光度法应用过程中，除了传统方法外，在长期的实践中又发展出多种分光光度测量技术，在这其中，双波长分光光度法应用比较广泛，能够降低不良制约因素对地质检测的影响，包括散射因素、浑浊因素、背景吸收等，在多种生物样品检测和分析中有较高的应用价值^[4]。除此之外，在实际检测工作中，也大量应用到胶束增溶分光光度法，此种技术具有较高的灵敏度，同时选择范围广。在此基础上，目前在地质检测中导数分光光度法也被广泛应用，此种技术不仅测定灵敏度高，同时能够显著提高平坦谱带、重叠谱带的分辨率。

2.3射线荧光分析法

射线荧光分析法主要利用X射线对所测物质进行荧光分析，利用荧光强度、荧光波长，对物质进行定量、定性分析。此种检测技术的主要特点在于检测灵敏度高，同时能够提高检出限，一般检出限高达10-7-10-9g/g。在此基础上，其测定的浓度范围比较宽泛，无论是常量、还是痕量，均可通过此技术进行测量^[5]。而采用此种分析技术，利用基本参数，即可实现无标分析，检测精度高。除了具备上述优势外，采用射线荧光分析法，应用过程中可实现无损分析，检测速度快，并且无需破坏检测物质的样本。但是，射线荧光分析仪器造价较高，在基层单位很难普及。

2.4元素化学形态分析法

利用元素化学形态分析技术，能够对待测元素原子和分子状态进行描述，其应用过程中常需要联合其他技术手段，可对元素形态进行综合分析，从而证实其生物活性，评估元素是否具有毒性。与此同时，采用该技术也能测定元素形态的迁移能力，并且测量其生物有效性，呈现元素形态的化学和物理行为

^[6]。目前，元素形态分析主要包括两种方法，即化学形态分析和物理形态分析。化学形态分析主要是指对元素样品的化学形式进行定量分析，然后对其进行分布提取，根据所测元素的反应活性，并综合其结合状态，对物质加以分类，并进行提取。物理形态分析原理同样如此，是指根据元素样品的物理性质进行确定，并进行分类提取，物理性质主要指标为物质粒度、溶解度。此技术应用范围广，应用效果好，具有广阔的应用前景。

2.5ICP-AES

ICP-AES技术即电感耦合等离子体原子发射光谱分析技术，英文全称为inductively coupledplasma atomic emission spectrometry，此种检测技术以电感耦合等离子体作为检测时的激发光源，其检测灵敏度高，对被测物质进行检测时，其应用稳定性高，检测分析速度快。在此基础上，该技术线性范围宽，具有动态性，在地质勘测工作中具有较高的应用价值。但是，大量实践工作证实，ICP-AES技术基体效应不够高，在一定程度上制约其使用，在工作中，相关人员需要结合实际情况，选择是否应用此技术。

结束语

综上所述，通过文章的分析与论述可以看到，现阶段地质检测分析所使用的设备和仪器科技含量越来越高，从侧面说明高技术含量的检测仪器设备，能够为地质检测工作安全性和高效性提供切实的保障。目前，仪器分析法是常用的地质检测方法，虽然在检测工作中发挥关键作用，但是作为相关工作人员，应该意识到其应用过程中存在的不足，给予适当完善，使其在地质检测中的应用更为广泛，也为提升检测工作质量及效率夯实基础，确保地质资料的准确性，为相关学科研究与工作提供更多有用信息。

参考文献

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[2]张伟,王永华,廖国忠.野外地样品金元素测试分析箱的研制与应用[J].物探与化探,2020,44(02):356-361.[3]关祥艾.原子吸收分析法在矿山地质实验测试中的应用研究[J].世界有色金属,2019,20(110:226-228.

[4]雍洪林.不同工程地质勘察阶段地质体的测试方法分析[J].世界有色金属,2020,46(06):285-286.

[5]朱恒华,焦永鑫,周建伟,etal.一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析系统,2020,12(45):1235-1237.

[6]宋可龙.矿山地质构造沉降监测中水工环地质调查的作用分析[J].世界有色金属,2020,00(03):246-247.