极谱法测定土壤中钨元素不确定度的评定
2020-01-17高铭泽
高铭泽
(黑龙江省有色金属地质勘查七O一队,哈尔滨 150028)
钨元素是一种金属元素,在市场上的应用前景较为广泛,特别是在灯丝制造及合金钢产品的制造工作中有着良好的应用价值。但是其存在于土壤当中,会对土壤质量产生一定的影响,所以技术人员通常会通过实验研究的方式,判断土壤当中钨元素的含量。在工作中可使用的测定技术有很多,不同技术有不同的应用优势及适用条件,需要技术人员做出合理的选择。主要介绍的是极谱法测定方式,该方法是比较常见的实验室测定方法,但从钨元素的分离工作情况来看,还存在一些不确定性因素。
1 极谱法测定土壤中钨元素的实验流程
极谱法是目前土壤成分测定环节中常用的一种技术方法,有着极高的应用价值。要想科学分析该技术对土壤中钨元素的测定效果,技术人员还需要进行实验探究工作。
1.1 实验原理
与传统测定方法相比,极谱法的应用优势在于实验检测结果的精准度比较高,整个实验流程耗时较短,可以提高工作效率,在第一时间对土壤当中的钨元素含量及质量进行判断。极谱法的基本应用原理是:试料经碱熔分解,热水提取,铁、钛、钴、镍等元素呈氢氧化物沉淀与钨分离,在硫酸---氯酸钾---苯羟乙酸---辛可宁底液中,钨产生灵敏的极谱催化波,峰电位约为-0.76 V,钨含量在0.02~0.06 μg/mL,峰高与浓度呈线性关系。因此,通常技术人员可以通过绘制曲线图的方式,判断影响钨元素质量的原因,为人们使用这种元素进行相关产品的制作提供数据支持。
1.2 实验前期的准备工作
技术人员在进行实验研究时,必须要准备好相关的实验基础设施,包括量杯、量筒、实验试剂等。在选择试剂时,应当结合钨元素自身的性质进行分析。该元素会与氧气发生化学反应,因此实验室常用的试剂以过氧化氢为主。由于实验操作流程相对较为复杂和烦琐,对技术人员的专业操作能力有着较高的要求,为了保证实验工作的顺利开展,必须要事先对技术人员展开工作能力的考核,分析技术人员的工作优势及不足,开展人才培训教育工作,为实验研究工作的有序开展提供基础保障。还应对技术人员进行安全教育工作,让他们意识到操作环节当中可能潜在的安全风险因素,以此来引导他们自觉规范自身的实验操作行为,从而有效减少安全隐患。
1.3 实验操作步骤
在进行实验操作时,需要检查试剂的质量。对土壤样本进行称重处理,合理控制好溶液、溶剂的添加数量。应当利用专业的仪器设备对土壤当中的钨元素进行提取。这项工作需要进行高温加热,一般每0.5 g试样加3 g过氧化钠。由技术人员在干净的水溶液当中进行充分搅拌。一般来说,高温加热的时间需要控制在15 min左右,具体还需要通过对液体混合状态的观察,来合理增加或减少高温加热的时间。静置液体,等到温度降至室温状态。利用物理过滤的方法,去除溶液当中的杂质。应用极谱法将过滤后的溶液置于电解池中,通过绘制电流及电压变化曲线,来判断钨元素的含量及纯度,完成整体测定工作。
2 土壤中钨元素的不确定度评定问题及方法
一般情况下,土壤中钨元素的测定工作会由于受到许多因素的影响,导致测定结果产生误差。比如,人为因素、设备因素以及环境因素等。因此,技术人员需要采取多次实验的方式,观察实验结果,取平均值,降低不确定性因素的影响。
2.1 出现不确定度的原因
在对土壤中的钨元素不确定度进行评定时,技术人员应当结合日常工作流程,分析出造成实验结果出现不确定度的原因。不确定度通常指的是测量工作的结果存在误差,导致钨元素的使用质量得不到保障,还容易引发安全隐患。通常情况下,外部环境因素、员工操作行为以及基础测量设备等,都会影响测量结果的准确性和真实性。以基础测量设备为例,如果员工没有定期对设备进行维护及保养,导致设备的使用寿命达到最大限度,就容易由于设备老化出现故障问题,影响实验工作过程中的安全性和稳定性,进而出现不确定度。另外,在传统实验研究环节,实验数据通常需要由技术人员手工记录,如果在记录过程中技术人员由于工作马虎、工作态度不积极而出现数据抄录错误,也会影响最终的检测结果,导致实验失败。
2.2 构建钨元素的电解模型
在用极谱法测定土壤中元素的不确定度时,应当结合技术人员在实验过程中记录的数据信息构建模型。这个环节还涉及一些计算公式的应用,比如,钨元素的溶液配制比例。一般来说,构建模型需要结合基本的电流、电压曲线图,分析实验操作过程中相关数据信息的变化情况,并通过对钨元素的数量、质量以及溶液体积的科学控制,尽量减小实验过程中的误差,以便有序完成实验研究工作。
2.3 降低不确定度影响的方法
技术人员在实验工作中,想要降低不确定度对土壤中钨元素测定工作的影响,应当不断总结自身的工作经验,分析现行实验方案中的优势及不足,积极研究优化测定工作流程,制定提高测定工作质量及效率的可行措施。我国已经进入科技信息化时代,实验室的设备更加智能化,信息技术还能够对数据进行智能整理和分类工作。技术人员可以利用网络渠道,在实验开始之前收集相关资料,借鉴其他技术人员的工作经验,根据本次实验研究工作的基本要求,合理调整工作计划。同时将整个实验过程中产生的数据都及时利用计算机设备记录下来,方便后续技术人员对数据结果进行进一步分析和研究。对于实验基础设施要定期进行保养,以全面提高测定工作的准确性,将误差控制在合理范围内,方便对土壤中提取出的钨元素进行合理利用。
3 结语
在应用极谱法测定土壤中钨元素不确定度评定工作时,必须要做好实验前的准备工作,完善基础设施建设,确保基础设施的运行安全与稳定,并引进相应的实验试剂,保证水溶液的质量满足实验需求。应对土壤样本进行称重处理,结合计算公式合理添加溶剂和溶液。在高温搅拌工作完成后,将液体冷却至室温。过滤去除杂质,采用极谱法绘制电流及电压变化的曲线。了解钨元素的质量和数量,结合存在的实际问题,积极展开创新研究工作,以有效提高实验效果。