浅析矿物分析误差控制方法

张全喜（甘肃省地质矿产勘查开发局第一矿产勘查院，甘肃　天水741020）



浅析矿物分析误差控制方法

张全喜
（甘肃省地质矿产勘查开发局第一矿产勘查院，甘肃天水741020）

摘要：矿物分析中受到各种因素的影响，在定量或者定性分析过程中误差的产生是不可避免的，因此本文分类矿物中误差产生的来源，并对误差控制方法进行了研究。

关键词：矿物分析；矿物成分；误差分析；误差控制

所谓矿物分析是指基于矿物自身的理化性质，依据分析目的的需要借助机械、分析仪器和试剂采用的一定的分析方法对矿物进行定量或定性的过程。不同的矿物的测试、研究方法，随着分析的目的和要求不同而不同，不同的方法各有其特点以及所能解决的问题也不同[1]。对矿物的成分分析方法主要有：经典化学分析法、发射光谱分析法、原子吸收光谱、X射线荧光光谱、电子探针显微、光电子能谱等；对矿物结构分析方法主要有X射线衍射、红外、拉曼；此外，扫描电镜和投射电镜主要用来对矿物的形貌进行分析，差热和热重可以用来对矿物的热进行分析。在矿物分析过程中受到各种因素的影响，矿物分析不可避免的产生一定的误差，很可能导致认知上的偏差以至于错误的判断[2]。因此，分析矿物分析过程中误差来源并对误差进行控制在矿物分析中具有重要的意义。

1　矿物分析中误差来源分析

在分析过程中，分析结果与真实值的差称为误差。在定量分析中，根据误差的性质和产生的原因，可将误差分为系统误差和偶然误差[3]。一般来讲，系统误差的产生因素的具有可追溯的、误差大小具有一定的方向性和可重复性。系统误差的来源不同，可分为方法误差、仪器误差、试剂误差和操作误差四种。

1.1系统误差

1.1.1方法误差

方法误差是指在矿物分析时所采用的方法天生存在一定的误差，无法避免，如在测定矿物重量过程中，矿物自身溶解度有限、矿物分解不彻底，气体溶入达到饱和时，释放气体等过程中，导致整个测试结果出现和真实内容中的差异。对溶解度作了校正以后，因温度的改变，洗液的体积的差异，共沉淀的影响等等，方法误差是普遍存在的，但如果能够通过制定相应的方法误差规则，则可以从结果的计算中，充分考虑到此种因素，通过估值的方法尽量抵消此方法的差异。

1.1.2操作误差

矿物中的操作误差是由于实验人员在对矿物进行定量或定性分析时由于自自身操作不熟练或者不细心造成的误差。一般而言，操作误差和实验人员的经验、知识水平和实验态度有很大的关系[4]。如在矿物的红外分析中，对水分干燥不充分，很容易影响对羟基官能团的判断；在称量时忘记去皮；在计算时计算单位算错等；操作误差可通过规范操作流程、职业化培训来提高实验人员的职业素养。

1.1.3仪器误差

仪器误差是由于在矿物测量中由于仪器调试不正确、仪器本身精度不高或者测试环境不理想而造成的误差，这样误差隐蔽性强，有时又受到仪器本身价格的影响，解决起来相对较难。如在称量重要过程中，由于天平的精确有限而不能对其精密称量，此外，在矿物称量中，也很容易受到空气湿度、温度的影响。在利用原子吸收光谱对矿物中金属离子的测定中，原子吸收光谱仪的精确度和仪器运行环境以及调试等都会对金属离子的含量产生影响。因此，在使用这些仪器前必定要对这些矿物分析仪器的原理、实验操作规程和注意事项尽可能熟知，以尽量减少误差。

1.2偶然性误差

相对系统误差，偶然误差具有不可重复性、不具有方向性，无规律可循。偶然因素可分为两种：一种是系统误差改变导致的误差，另外一种是系统意外操作导致的误差。

1.2.1系统误差改变导致的误差

一般来讲，由于系统误差改变而导致误差出现的概率并不很高，虽然小但是其概率也并不能忽视，如：当灼烧物体时，受到物体的干燥程度、接触空气的面积大小，灼烧物体的时间长短都可导致矿物质量的变化可能。这种改变受到各种难以控制因素的制约，这种微小的改变几乎是不可逆的。

1.2.2系统意外操作导致的误差

意外操作主要是在矿物分析中由于意外因素直接影响导致实验的结果发生的重大误差，如：人为不小心将其他物体掺杂到矿物当中，清洗仪器未能干燥导致测试结果加重等等，意外误差能够预防但是并不能完全避免。

2　误差控制方法

2.1恰当选择对照试验

恰当的选择对照试验可以有效地避免因仪器或者试验试剂的影响所造成的误差。一般而言，对照试验是指未进行矿物分析的前提下而进行的试验分析。因此，对照试验可以有效地对仪器进行校正、对检测试剂是否合格进行验证，可将误差最大限度的降低。因此，在对任何矿物分析之前做好对照试验是非常必要的，必须认真对待。

2.2合理选择分析方法

矿物分析的结果主要是供地质工作计算矿产储量和判断质量之用。因目的不同，对方法准确度的要求也不一样。分析方法应以能满足需要为标准。没必要地过分追去精确度非常高的方法。对于准确度的要求，均以地质系统统一允许误差为依据。若实际情况对精确度的要求很高，可以对现有的方法进行改进方法或者采用新的方法。

2.3注重对仪器的校正和调试

一般来讲，分析仪器的精确度受到测试环境、生产厂家、自身性能的影响等综合因素的影响。但是受到经济或其他因素的制约，在仪器性能一定的条件下，一定要经常对仪器进行校正和调试，尽量避免其误差的出现。此外，对于测试环境也要尽量满足测试的要求。

2.3提升实验操作者职业素养

实验操作人员的细心程度、操作熟练程度、操作过程中注意事项的把握程度都是实验误差的重要来源，有些操作实验误差是不可避免的，如滴定实验中定点终点的判断。即使是最富有经验操作者最细心地观察，每次测定的结果也仍然不会完全相同，对于这样的实验，实验人员要多做平行实验以减少误差。

2.4降低偶然因素

随机误差是由一些随机原因所引起的，因而是可变的，有时大，有时小，有时正，有时负，似乎没有规律性，但如果进行很多次测定，便会发现数据的分布符合一般的统计规律：正误差和负误差出现的几率相等。小误差出现的次数多，大误差出现的次数少，个别特别大的误差出现的次数很少[5]。如果测定次数越多，则分析结果的算术平均值越接近于真值。也就是说，采用“多次测定、取平均值”的方法，可以减小随机误差。

参考文献：

[1]何鸣明.矿物分析的误差控制办法[J].黑龙江科技信息, 2013(17):15.

[2]柏昀彤.浅谈矿物分析误差及其控制[J].科技促进发展:应用版,2010,(2):6.

[3]马春香.矿物分析的误差控制办法[J].科技创新与应用, 2014(17):143.

[4]吴庆云.综述矿物分析误差及其控制方法[J].大科技,2012 (1):338-339.

[5]田宗平,易晓明.矿物分析误差及其控制[J].中国材料科技与备,2011(4):24-25.

中图分类号：O741+2