原子吸收光谱仪法在地质实验测试中的应用
发布时间:2024-07-10点击：次
传统的实验测试方法已经很难满足新时期矿山开采工作的要求，为了适应当前复杂多变的矿产环境，提升开采工作的准确性，越来越多团队倾向于采用原子吸收分析法进行地质实验测试。这种分析法具备多项优势，如测试结果更精确、操作反应更灵敏等。然而，在应用原子吸收分析法的过程中有许多的注意事项，如果应用不当会对实验造成负面干扰。因此，要严格依照规范标准，精准掌握原子吸收分析法的操作步骤，提升其应用效果。
2 简述原子吸收分析法
2.1 原子吸收分析法原理
原子吸收分析法也可以叫做原子吸收光谱法，其原理是应用特定光源对矿产区域的矿物质进行照射，不同原子能够吸收不同波长的光辐射，照射后会得到相对应的共振吸收特征线，吸收辐射的强度可以作为评判的依据，因此也可以获得相应的原子特征测量结果将其应用于后期的定量分析。光源辐射线往往具备较强的选择性，能够根据电子能级的差异达到不同的吸收效果，以此作为原子特征分析与测定的重要依据。在实际的测量过程中，原子中外层电子在特定光源的照射作用下会呈现出由基态向激发态转换的状态，便于工作人员更直接快速地获取分析结果，适用于大多数的矿产环境[1]。在对金属元素进行测定的过程中，无论样品的形态为固态还是液态，原子吸收分析法都具有良好的应用效果，普适性和准确性都很强。而且此种方法实验用量小，能有效节省材料。
2.2 原子吸收分析法的基本方法
曲线测试是重要的测试方法，将开采到的矿物质样品放置到特定的容器中，利用智能辅助设备进行稀释，初步分析出矿物质中各项元素的类型及含量。在不同的温度条件下，稀释成效有所区别。所以要根据不同温度下的数据，绘制特定曲线作为分析依据。样本分析法也是一种关键方法，将待测样本和标准样本进行对比，可以判断出待测样本的指标数据。需要注意的是，应当将提前存储好的矿山地质样本进行溶解处理，溶解的过程中需要添加相应的辅助材料，控制好外部条件，比如温度等，以此更加深入地分析样本元素的指标参数。除此之外，原子吸收分析法中也会应用到相应元素的计算公式，不同的计算公式所依据的标准不同，要结合实际情况进行测算，确保测定形式的科学性，采用更确切的方式得到各类物质的成分及含量状况[2]。
3 原子吸收分析法在矿山地质实验测试中的应用
3.1 采样
矿山地质实验测试是为了全面了解矿山区域的地质情况，重点监测金属矿产的分布区域，测算金属矿产的分布密度，便于后续的开采和利用。因此，第一步就是采样，依托于先进的技术方法和仪器设备，对重点区域的矿产进行样本提取。为了满足研究开发工作的需求，需要保障采样的质量，样本的规范性对于测试结果的可靠性而言至关重要。想要提升所采样本的规范性和完整性，就需要严格控制采样设备的操作精度，采取适宜的提取方法，更精准地找到该矿区中具有代表性的矿产样本。除此之外，也要严格地把控添加试剂的种类和使用剂量，以免损害样本。实验测试工作中使用到的设备仪器较多，在提取样本、盛放样本、处理样本、保存样本时，样本需要接触较多的设备和仪器，为了不影响样本的纯度和质量，必须提前做好仪器设备的检查工作，运用特定的清洗溶液做好清洁，防止杂质污染样本。通常来说，采用30%～50%的清洁添加剂效果更佳。
3.2 稀释
采集到样本后，要检验样本是否符合实验测试的要求，检测合格则可以执行下一步工作。对待测样本进行稀释，通常来说，最好采用4%硝酸溶液，以实际的样本重量为参考标准控制硝酸溶液的用量。除此之外，也可以运用一些辅助试剂调整稀释环境，比如可以添加高氯酸溶液调节稀释溶液的酸碱度，进一步改善稀释条件。然后要注意稀释的速度，稀释过快或稀释过慢都可能造成负面影响，也需要注意观察溶液的参数变化。为了提升原子吸收分析法的使用效果，进一步提高原子反应的速率和准确性，必须确保稀释环境能达到标准。由于稀释环节涉及化学试剂的使用，工作人员应当注重操作的正确性与规范性，避免安全事故的发生。要严格控制化学试剂的用量，遵循化学试剂的使用条件，比如温度等，采取智能化的温控设备，精准调控温度，防止温度骤升或骤降，处于温度均匀变化条件下测算得到的实验结果是较为准确的。此外，要观察温度变化时，溶液是否发生了氧化反应，通常可以根据颜色变化进行初步判断，防止溶液变成黑色和棕色。
3.3 金属元素的检测与回收
下一步需要对稀释后的溶液进行检测，测算其中的金属元素种类及含量，再对金属元素进行回收。为了达到更良好的回收效果，迎合矿产开发行业的绿色化发展要求，需要制定切实可行的措施，落实原子吸收法的测试方法，将稀释后的待分析溶液经喷雾器雾化后，置于燃烧器下高温加热，促使金属矿产物质原子化，发生离解反应，形成基态原子。通过空心阴极灯发出的光源，其形成的光辐射波长不同，这些光辐射的一部分被基态原子吸收，能够测算出吸光度，进而推断样本中元素的种类。吸光度也和原子浓度有关，因此可以对比标准样本数值测算出元素含量。为了进一步提高金属元素的回收率，应当借助仪器设备，采取辅助添加材料。在确定金属的具体种类和含量数值后，可以结合回收规范标准，利用仪器和辅助材料回收金属元素，准确测量回收金属的克数。
4 矿山地质实验中应用原子吸收法的改进策略
4.1 融合现代化信息技术
在现代社会高速发展的当下，矿山的开采与利用也应当跟上时代的脚步，融合现代化的信息技术，提升矿山作业工作的智能化水平，提高地质实验测试的测量精度和施工效率。在应用原子吸收方法的过程中，有多项环节都可以应用到现代化的信息技术，为测试工作创造良好的条件。以一体化的信息化管理平台为依托，能够帮助矿山开发团队及地质灾害预测团队及时获取到矿山地质信息，促进各工作部门之间的沟通，为部门之间的协作提供科学依据，为实验测试工作的统一管理提供支持。在对数据进行全面的分析、存储时，也可以借助多维模型搭建软件和数据分析软件等平台，拟合数据曲线，构建可视化模型，将数据存储在安全稳定的系统中。
4.2 提高细节化操作的专业水准
在采用原子吸收分析法的过程中，诸多步骤的细节处理工作都是比较复杂的，比如稀释环节、照射辐射光环节。整个操作过程都需要使用专业的仪器设备，也极其考验工作人员的水准。因此要采取切实可行的措施，提升细节操作的专业水准，提前对工作人员进行专业培训，提升其实践操作技术。除此之外，在采用原子吸收分析法进行矿山地质实验测试时，也容易受到物理干扰和化学干扰，影响细节化操作的成效，所以应当采取更换稀释添加剂或更换溶解材料等方式，降低干扰产生的概率。
5 结束语
矿山地质实验测试对于矿山资源开发工作而言至关重要，在测试的过程中采取原子吸收分析法有多种优势，不仅能够提高测试的精准度和效率，还有助于矿山开采工作的绿色化、规范化进程。利用原子吸收分析法进行的矿山地质实验测试，运用了多种测试仪器和稀释添加剂，主要分为采样、稀释和金属元素测试与回收等，每个环节都有许多的注意事项，因此要严格把控操作质量。想要进一步提升测试应用的效果，可以融合现代化信息技术，提升细节操作的水准。
