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采用不确定度分析及不同测定方法进行矿石中金银铜铅锌的研究

2020-05-30 418 上传者：管理员

摘要：我国经济体制改革以来,各个行业得到较快发展,对不同矿物质需求量逐渐提升。目前,我国矿物质资源相对缺乏,国家较为重视矿物质资源的开发与利用,在对其进行开采的过程中需要对矿物样本进行深入的测定,比如矿石中金银铜铅锌等元素,通过测定得到各种矿物含量,只有这样才能提升矿物开采工作质量,并对其进行科学指导,从而为我国矿石资源的发展奠定良好的基础。关键词：

关键词：
不确定度
测定
矿物含量
矿物学
矿石资源
金银铜铅锌元素
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我国对矿石中金银铜铅锌进行测定过程中,为了提升其测定效率与准确性,需要采用不同检测方法以及不确定度分析作为矿石开采中较为重要的内容,在此基础上进行深入的研究。由于矿石资源是我国经济发展中较为重要的部分,对国家经济发展以及人们生活质量产生较大影响,所以在对矿石中进行金银铜铅锌测定的过程中,不确定度是衡量测定结果较为重要的标准,主要是因不确定度能够评价测定准确性,这对矿石有效开采具有较大促进作用,同时也会促进我国经济的较快发展。

1、金银铜铅锌研究现状

我国在对矿石样本实施研究的过程中,发现矿石中含量较多的是金银铜铅锌,其中金是一种贵金属,具有较好的稳定性与延展性,并且在此基础上也是我国外汇储备的基础。随着我国黄金储备的不断增加,与一些发达国家相比逐渐缩短了差距。银是一种较好的导体,在研究期间发现纳米粒子具有一定的杀毒作用,并且在我国医疗行业得到较好的应用。

铜的开采量较大,并且作为一种传统金属材料也是人体所需的微量元素。铜在较多工业中有较好的应用,其优点是冶炼方法简单、熔点低,其用量仅次于铝元素。铅自身的密度相对较大,具有熔点低、抗腐蚀性以及性质、柔软等特点,不但应用在产品加工方面,而且在日常生活中也有较好的应用效果[1]。此外,铅还能与其他金属有效结合形成合金,这在电池制造以及酸性物质中有较好的应用,在工业领域中应用较为广泛,同时在机械制造以及汽车制造行业中也有较好的应用效果,这对我国经济发展尤为重要。

2、矿石中金银铜铅锌测定方法

2.1发射光谱分析法

由于不同金属元素对不同波长的激光光源会产生不同的波长光谱,主要是因不同金属分子震动情况有一定的差异性,在接收能量的过程中会产生不同能量。通过发射光谱分析方法能够深入分析金属的种类与含量,并且在此基础上还可对波长在紫外光区不同金属元素进行深入分析,其优点是使用性强,能够对多组分进行检测,具有较高的准确率。

2.2原子吸收光谱法

原子吸收光谱法主要是根据金属中原子振动差异性特点进行测量,在测量期间需要对光源进行设置,再对光实时分析,以此得到波长。由于不同金属吸收波长具有一定差异性,所以在使用该方法的过程中,应当根据金属自身性质进行针对性选择[2]。此外,随着我国科学仪器的不断更新,原子吸收光谱法在操作期间难度逐渐降低,并且在此基础上测定时间大大缩短,能够对无机元素的痕量进行检测,但是在检测期间具有一定局限性,所以需要对检测目标物有全面了解,只有这样才能确保检测的准确性。

2.3X射线荧光光谱方法

此种方法是我国科学技术发展以来的一种新型检测方法,主要原理是对矿石样本发射X射线,以使矿石中各种元素出现震动辐射,再对震动辐射进行研究,从而深入分析不同元素的种类与含量。X射线荧光光谱方法在应用的过程中,具有操作简单、检测灵活以及检测线较低等特点,在应用期间替代了原子吸收光谱方法,逐渐成为了一种主流检测方法。但是目前在应用X射线荧光光谱方法的过程中也存在一些不足,比如元素含量较低的情况下,不能使用此方法进行检测,此外元素原子质量较小的情况下也不能采用这种方法检测,这就需要与其他方法进行有效的结合,只有这样才能提升检测准确度。

3、矿石中金银铜铅锌不确定度研究

3.1不确定度来源分析

国际矿石元素分析标准协会明确提出不确定度主要是指加赋被测量值合理的散合性与实际测量结果相关的具体参数。此参数代表在离心水平范围内的执行区间的实际长度,主要分为合成标准确定度、标准确定度以及扩展不确定度3种。此外,在对矿石金银铜铅锌进行分量的过程中,主要对天平称量溶液浓度测试以及被测溶液容积分量进行不确定度的测试,能够对实际水平的严谨性与精准性进行有效检测。在对其进行研究的过程中,一般情况下通过ICP-AES方法对不确定度进行测量,其中不确定度来源主要包含了以下几个方面[3];①在进行样品称量的过程中,主要通过天平填满,但是电子天平会存在一定的误差,导致称取量出现不确定度;②在对样品标准液进行定容期间,会使用容量瓶,但是容量瓶因烧制标准与密度差异导致体积出现误差,也会产生测量期间的不确定度;③在对标准溶液进行配制的过程中,电子天平与定容容量瓶产生的误差均会对标准溶液配制不确定度产生影响。

3.2称量质量引入的不确定度

在对样品进行称量的过程中,会出现一定不确定度,一般情况下有以下几个方面原因:①在进行天平校验的过程中产生一定的不确定度;②天平本身具有一定的晃动性,这在较大程度上极易导致不确定度的发生。其中,天平自身的精准性来自天平线性不确定度与天平分辨不确定度构成。校验证书给出了天平线性不确定度,其数值为0.20mg,根据均匀分布计算可得[4]:

本文主要使用了万分之一的天平,分辨率是0.10mg。

在对天平晃动性进行检查的过程中,可以使用标准砝码,其重量为200g,再通过贝塞尔公式进行有效的计算,以此获得电子天平晃动率,得到不确定度:mg,所以称量引用的不确定度可以通过以下公式进行计算:

其中是称量引用的不确定度。

3.3定容容积引入的不确定度

在对样品进行定容的过程中,引入的不确定度是,在此过程中包含容量瓶给出的容积偏差不确定度与工作温度与校正温度出现差异的情况下所产生的容积不确定度两方面。容量瓶的容积偏差不确定度:把容量瓶设置为A级,该容量瓶为100mL,其中容量允许误差是±0.05mL,标准不确定度是u1(v)=0.10/=0.0058mg[5]。工作温度与校正温度存在差异的过程中所产生的容积不确定度是u2(v);若实验室温度保持在±5度,水的膨胀系数是2.0×10-4/℃,在均匀分布规律的基础上实施计算,那么:

3.4合成标准不确定度

在对矿石中不同Cu、Pb、Zn不确定来源的过程中,需要不确定度分量实施有效测定,那么合成标准不确定度是:

由此可以看出,在通过ICP-AES方法对矿石金银铜铅锌进行测定的过程中,通过对不确定度进行分析发现,待测样品消解液中不同元素称量质量引入的不确定度是较为关键的因素。在操作的过程中需要引起足够重视,并且在此基础上采用针对性的方法提升设备灵敏度,同时还需要提高设备检测期间的稳定性,只有这样才能确保检测结果准确度的提高。

4、结束语

综上所述,矿产是我国经济发展中较为重要的资源,对我国各行业经济的较快发展尤为重要,在开采的过程中国家较为重视。目前矿石资源是我国经济发展中较为重要的支柱,特别是在目前资源紧缺的情况下,更需要对矿石中不同元素进行深入分析,只有这样才能提升矿石资源的开采质量以及利用率,这对满足社会发展需求具有较大促进作用,同时也为人们生活质量的不断提高奠定良好的基础。

参考文献：

[1]张秋荣,张秋梅.矿石中金银铜铅锌的测定及不确定度分析[J].探索科学,2016(4):52-53.

[2]董艳红.某铜铅锌多金属硫化矿石的浮选试验[J].金属矿山,2019(7):92-96.

[3]周冰,陈义,曲兰.快速测定化探样品同一溶液中的铜铅锌砷锑铋[J].吉林地质,2019(2):75-76.

文辉.矿石中金银铜铅锌的测定及不确定度探讨[J].化工设计通讯,2020,46(04):166-167.