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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