论地质化学化验的误差及成因分析

李 波

（中化地质矿山总局地质研究院，河北 涿州 072750）

当前，在我国的矿产勘查中，通过合理应用地质化学分析技术可以对地质中的金属元素进行检测，通过化学实验法、电感应法和波谱法来分析金属元素是否存在，并且通过相应的质谱仪器可以进一步进行定量的分析。在分析过程中，受地质岩样和化学分析方法的影响，会使得化验结果存在一定的误差，通过相关研究表明，在化验过程中规范化验操作，做好化验细节，消除不利因素的影响，可以使得化验结果更加准确。所以为了做好地质矿产金属元素的定量分析，一定要合理控制化验过程，消除化验误差，提升地质化学化验结果准确性，进一步促进我国金属矿产地质开采事业的发展。

1 地质化学化验在地质岩石样品金属元素检测中的应用意义

在进行地质岩样分析的过程中，利用地质化学化验分析技术可以快速确定岩样中是否存在金属元素，通过进一步的定量分析，可以确定地质中金属元素的含量，这对于金属矿产的开采有着重要的指导意义，所以地质化学化验分析技术被广泛应用到金属矿产开采中：

1.1 化学化验分析结果速度较快

在金属矿产的开采过程中，一般都是先对一些可能存在金属矿产的地质进行取样，然后结合当前先进的化学分析技术来确定岩样中是否含有金属元素。一些传统的化学检测方法检测效率低，分析过程慢，并且检测结果的准确度也不是很高。应用地质化学化验方法可以快速的得出检测结果，提升检测效率，他不仅可以分析想要勘测的金属含量，还可以分析其他的金属物质，这样就避免了多次的化学分析过程，提升了检测效率，在我国的地质勘测和开采行业中应用较为广泛。

1.2 有利于简化检测分析流程

通过化学化验方法确定了金属元素是否存在以后，与传统的检测方法不同，他可以快速的对金属元素进行定量的分析，并且整个过程比较简单，操作起来也比较快捷。这样一方面避免了繁琐的检测过程对检测结果的影响，另外还可以一次性对多种元素进行定量分析，提升了地质勘测的效率。所以随着科学技术的发展，传统的化学检测方法已经基本被淘汰，当前主要是利用化学化验法来进行金属矿产的定性定量分析。

2 地质化学化验分析中的误差及成因

在实际的地质化学化验分析过程中，由于操作细节工作不够规范，及岩样其他因素的影响，往往会使得化学化验分析结果存在一定的误差，这些误差对于实际的数据影响不是很大，但是从结果的分析来看，还是会影响整个勘测过程。所以为了符合科学实验的严谨性，一定要在化学化验分析过程中消除可控的误差，使得化验结果符合实际情况，这样才能科学的指导地质勘测工作的开展。在地质化学化验中，主要的分析误差有以下几个方面。

2.1 系统误差

在地质化学化验过程中，由于固定的原因导致的化验结果误差就是系统误差，这种误差不是人为操作或者仪器设备造成的，这种误差是会必然存在的，只有在理想的实验室环境下才可能消除系统误差。系统误差对于化验结果的准确性影响不大，可能导致检测结果偏高也可能导致检测结果偏低。

2.2 随机误差

随机误差指的是化验过程中由于环境原因对检测结果造成的误差，这种误差一般都在一定的范围内，主要是环境变化对检测结果造成的影响。例如在化验过程中环境的温度和湿度都会影响化验结果，环境和湿度不可控，所以导致化验的结果也存在波动误差。这种误差可以通过标准化试验环境来有效避免，可以尽可能的降低不利环境因素对于化验结果的影响。

2.3 粗差

粗差是化学化验过程中最大的误差，这种误差的产生原因主要是人为操作不规范导致的。这种误差是可以有效避免的，并且必须要避免，它对检测结果的影响较大。为了提升检测结果的准确性，一定要提升地质化学化验工作人员的综合素质，规范试验过程，避免粗差的产生。

3 提高地质化学化验分析准确度的有效对策

为了进一步提升地质化学化验分析结果的准确性，针对上文提到的化验结果中存在的误差，对于一些可以消除的误差一定要规范化验过程，提升工作人员的综合素质来避免误差的产生；另外为了避免误差对于检测结果的影响，可以通过增加化验次数选

择合适的化验分析方法来中和一些可以消除的误差。下文具体介绍了几点提高地质化学化验结果准确度的有效对策。

3.1 规范操作过程，消除可避免的误差

在地质化学化验的过程中，规范的操作过程和标准的化验环境可以有效避免随机误差和粗差的产生。为了提升化验结果的准确性，一定要规范操作过程，并且按照标准化的化验条件来调节化验室的环境，消除环境对于检验结果的影响。在化验分析的过程中，涉及到对数值的计算，为了提升计算的准确性，可以多做一次核算，确保最终的结果准确。

3.2 增加化验次数，中和误差

对于一些不可避免的系统误差，可以通过增加化验次数来中和误差，多做几次平行化验结果，然后取平均值，这样可以使得偏高或者偏低的化验结果贴近实际；同时增加试验次数还可以避免粗差对于结果的影响。采用这种方法时，要注意比较化验结果，如果化验结果的偏差较大，那就是操作过程中出现了错误，结果不可取，在去掉这个结果之后再取平均值，才能最真实的反应化验结果。

3.3 选择合适的分析方法

从实践分析来看，不同的化学化验分析方法会有着不同的结果，所以在矿物的化学分析中，需要对测试方法进行科学的选择。对此，在实践过程中，可以通过将每一种实验结果进行对比的方式选择出最佳的分析方法，这对于今后的化学分析结果准确性的保证具有重要价值。运用多种实验分析方法可以得出不同的结论，要通过对比选出最贴近理论的结果，所以，分析方法的选择对于实验结果的得出有着重要的影响，必须选择合适的分析方法。就方法的选择而言，需要重视以下几个方面：

（1）需要对方法的优势和缺陷进行了解。不同的方法会有不同的优势，也会有不同的缺陷，比如有的方法准确性较高，但是速度慢，而有的方法，速度快，但是准确性不高。所以在测试方法选择的时候，需要对方法的优势和不足进行全面的了解。

（2）全面衡量测试的基本要求。从现实分析来看，有的测试时间比较紧，而有的测试则要求准确性要高，所以在具体的测试方法选择时，需要基于具体的方法以及要求综合衡量，以此来确定最终的方法。

（3）分析方法的适用条件。在实际的地质化学化验分析过程中，要选择适用的化学化验分析方法，对于一些不适用的方法要避免采用。例如一些地质岩样中存在的微量金属元素可能会干扰波谱成像，所以不能采用此种方法对金属元素进行检测。

4 地质化学化验分析法在地质岩石样品金属元素检测中的应用

为了进一步提升我国地质勘测效率，在对地质矿物进行化学分析的过程中，要重视化验结果的定量分析和定性分析。之所以强调这两项分析工作主要是因为通过定性以及定量的分析研究，岩石矿物当中的金属元素可以被快速的检测出来，有了基本的检测依据，化学实验分析过程的盲目操作问题可以得到规避。在具体的操作中，为了提升化学化验分析工作的效率，要重视以下几个方面的应用：

4.1 化学分析法结合统计方法的应用研究

结合上文的内容我们可以知道，选择合适的化学化验分析方法可以提升检测结果的准确性。所以对于常规的地质岩石样品金属元素检测，我们可以将化学化验分析法与统计方法结合起来，这样不仅可以提升检测结果的准确性，还可以提升化验分析工作效率。在实际的分析过程中，我们可以用统计检验方法如格拉布斯检验法、狄克逊检验法、“4d”检验法、Q检验法、拉依达检验法、极差检验法等，也可以根据检测结果数值、中位数值及标准四分位间距等数值进行完整统计，保证分析结果在平均值范围内。这样将化学分析方法与统计方法相结合，可以确保化验结果符合实际情况，提升化学化验的工作效率。

4.2 化学分析方法的实验步骤

化学分析方法主要采用电感耦合等离子体质谱仪来完成，在实验前，需要根据测试的岩石样本性质来选择不同的样品前处理方法，通常以硝酸、氢氟酸和高氯酸湿化消解制备待测溶液，也可采用偏硼酸锂熔融后超声提取，硝酸酸化进而完成待检测溶液的制备。硝酸、氢氟酸和高氯酸湿化消解方法：称取试样于聚氟乙烯烧杯中，按硝酸+氢氟酸+高氯酸（5：5：1）的比例加酸，于低温电热板溶解样品，待高氯酸烟冒尽，取下烧杯，加盐酸溶液浸取，再放电热板上煮开，取下烧杯，冷却后用蒸馏水稀释，保证待测溶液中盐酸浓度不低于10%；偏硼酸锂熔融后超声提取，硝酸酸化的方法：称取样品于石墨坩埚中，加入0.2g偏硼酸锂试剂，仔细搅匀，放入升温至1000℃d的马弗炉中，熔融30min，取出，把流动性熔融物倒入装有20mL10%硝酸浸提液的烧杯中，放到超声波清洗器中，直至把熔融物完全溶解为止，用蒸馏水稀释。待测液放置澄清后用电感耦合等离子体质谱仪中进行分析，最终得到金属元素分析结果。

5 结语

综上所述，为了进一步促进我国地质勘测和地质开采事业的发展，尤其是金属勘测和金属矿产的开采，它直接关系到我国工业化进程的发展速度，这就需要地质工作人员合理应用地质化学化验分析方法来提升地质勘测效率，可以准确的对地质岩样中的金属元素进行检测。在分析过程中，要注意化学分析误差对于检测结果的影响，并且认识到产生误差的原因，对于一些可以避免和消除的误差，一定要通过规范操作过程、增加化验次数、提升操作人员的综合水平来确保化验结果的准确性。这样就可以将地质化学化验分析方法更好的应用到地质岩样金属元素检测中，在检测过程中，可以合理应用统计方法来简化计算过程，在定量分析的过程中，一定要确保每一个分析结果都是正确操作得来的，这样才能通过完整统计来保证结果的准确性。做好这些措施可以快速、准确的得到金属元素分析结果，加快我国的金属勘测和开采效率，促进我国工业化的发展。