试析岩石矿物分析中微波能分解法的运用

吴 燕

（内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院，内蒙古 锡林郭勒 026000）

岩石矿物分析是采矿工作开展的重要环节，其主要的作用是分析岩石矿物中的化学元素，并确定其含量的多少，可以说，如果没有岩石矿物分析工作或者是该工作的整体质量不高，整个采矿行业的成本消耗会明显的增大，采矿的效率和质量也会大受影响[1]。对我国当前的采矿行业做调查分析，发现微波能分解法是采矿实践中利用的一种比较突出的岩石矿物分析方法，该方法的整体利用相对简单，且效果突出，所以在目前的实践中的利用具有广泛性[2]。

1 微波能分解试样反应原理

微波能分解法作为岩石矿物分析的一种重要方法，其利用有十分突出的价值。为了更好的利用该种方法，需要对微波能分解试样的具体反应原理做分析与讨论。

从化学分析实践来看，为了实现分解试样在同一时间内发生化学反应，需要在其中添加化学溶剂。这与传统的加热反应方法相比存在着差异性。微波加热作为一种更加快速和有效的加热分解方式，产生这种反应主要的原因是待分解试样的微粒与溶剂之间存在着良好的接触效果，这种效果实现了微波加热的快速溶解[3]。所以在局部微粒上产生热量的同时会是微粒发生劈裂，这样，化学反应的进行会更加的迅速。除此之外，加热后的酸或者是水能够与介店电微粒发生一定的反应，该反应会出现比较大的温差，由此会有热流通道产生。

2 微波能加热过程中存在的问题

从目前的微波能加热分解技术具体分析来看，虽然说其具有创新性和先进性，但是在实际的应用中依然存在着一些问题，这些问题对该种技术方法的实际效果发挥产生了影响，所以需要做好问题的分析与讨论。

从实践研究来看，在化学分析的过程中，国际上很多抵用的微波加热利用的都是市场营销的微波炉（下图），这种微波炉的价格比较低，购买也比较的方便。但是提供分析应用的微波炉硬件低MDS-siD性微波热压装置，在使用市面上微波炉的时候会发生酸雾腐蚀的情况。主要是因为在加热的过程中，微波辐射会出现小幅度的泄露，而这种泄露会对工作人员的安全造成影响[4]。另外，就这种微波炉做分析，在炉内腔材料选择的时候，很多材料存在着性能等方面的缺失，比如材料存在着易腐蚀性，材料承受快速加热的冷却能力不足等。这些问题均是这种方法的具体利用实效发生了弱化。简言之，微波能加热分解技术的具体利用对微波炉有具体的要求，但是目前的微波炉要求未达到期望的标准，所以会出现各方面的问题。

图1 微波加热过程示意图

3 微波能加热过程的特点

对微波能加热法做具体的利用分析发现其具有四个方面的突出特点：①其具有高频高温的特点。对微波能加热的具体过程进行分析发现微波能在加热的过程中物质的内部和外部会实现同步加热，这会导致颅内出现炉内高温震荡现象，如此，其便有了高频高温的特点。②具有场强高温的特点。此特点具体指的是在加热的过程中，因电磁的影响，作业范围内会形成比较高的磁场。基于此特点，在进行此类型实验的时候需要对周围的环境做控制，这样可以保证环境安全。另外，因为在加热的过程中会有比较高的热量产生，所以操作人员需要做好相应的防护措施。

③具有穿透力强的特点。微波能在加热的过程中物质当中的分子和原子的电荷会不断的旋转，这种旋转会产生加热现象。这对于要加热的物质来讲，具有非常强的穿透效果。④可以改善劳动环境。这种加热方式的操作更加的简单方便，能够对实验室的工作环境做极大的改变。相关技术人员利用此技术可以构建更加安全的实验环境。而且该技术利用对于实验难度、强度和工作量降低有重要作用。

4 岩石矿物分析中微波能分解法的应用

上文对微波能分解法的使用原理以及特点等做了具体的分析，目的在于明确对技术的了解。在岩石矿物中要做微波能分解法的具体利用，需要遵循以下的基本步骤。①将准备好的试验粉末倒入到聚碳酸醋杯当中，之后加入定量的水和定量的氢氟酸。如果粉末的质量为200mg，那么水和氢氟酸的量需要保证为5ml和2ml。在试剂加入后放置在硼硅玻璃瓶的真空干燥器当中。②部分抽空盛有50ml水的小烧杯，将其放置在微波炉中后加热3min，之后取出干燥器，在通风柜中做酸雾排出。③在分解试样的杯子中加入1g的硼酸，加热10min中对残渣进行过滤，对滤液进行稀释，使其成为100ml，此时利用ICP-AES的方法可以测出试样当中的金属元素。

从整个实验的过程来看，微波能加热分解法的整体操作比较的简单，而且这种方法对于技术人员的学习和操作来讲是非常便捷的，另外，其还能够有效的提升分解的效率。需要注意的一点是在微波试样的加热过程中，加热的过程中一定要控制好温度，因为样品加热温度过高或者是蒸干样品，一些混发型元素会损失。

从实践分析来看，不少矿泥以及湿试样可以利用此种方法进行加热，而传统方法是做不到的。比如对试样做烘干操作，利用微波干燥的方法在15min内可以完成，但是其他的方法却不能实现。在比如做20g碳酸钡试样，在105℃的电烘箱中进行干燥需要的时间是3小时，但是利用微波能干燥法仅仅需要15min。

5 结语

综上所述，在岩石矿物的分析实践中，利用先进的方法和技术提升试样分析的效率，不仅能够节省分析研究当中的成本投入，而且可以有效的提高我国的矿山开采效率和质量。微波加热分解法作为一种全新的岩石矿物分析方法，具有突出的利用机制，所以文章对该方法的作用原理以及特点和问题进行了总结，并就该技术方法的实际利用进行讨论与研究，这于技术的成熟化发展和现实性应用起到了重要的作用，所以强调与之相关的问题研究讨论必要性显著。