浅谈矿物分析误差及其控制.doc

浅谈矿物分析误差及其控制 摘 要阐述了矿物分析的基本概念，分析了矿物分析过程中产生的主要误差，探讨了矿物分析误差控制对策方法。 关键词矿物分析；误差；控制 1、引言 矿物分析是指根据矿物的物理化学性质的差异，利用机械、仪器或试剂进行定性和定量分析方法的总称。分析方法包括机械分离方法分选、水洗、重液分离、磁重分离、电化学分离等；物理方法双目立体显微镜鉴定、偏光显微镜鉴定、X射线差热分析、电子显微镜鉴定、电子探针等；化学方法吹管分析、显微化学分析、全化学分析、光谱分析、极谱分析等。但是在矿物分析过程中，由于人为因素，或者是仪器、环境等因素的影响，矿物分析往往会产生一定的误差，从而导致对矿物成分等判断产生偏差，甚至会产生错误。强化对矿物分析误差的分析，探索相对可靠的误差控制方法，对提高矿物分析质量，更好地服务当地经济社会发展意义重大。 2、矿物分析过程中产生的主要误差 任何元素或组分的测定过程，总包含着三个因素，即方法、仪器、操作者。方法可能不够完美，仪器可能有缺陷，操作者可能有主观误差。即使所使用的是最可靠的方法，最精密的仪器，而操作者也是最富有经验而且最细心地观察，每次测定的结果也仍然不会完全相同。所以在矿石分析中，误差是不可能完全可以克服的。矿物分析误差是指矿物成分测定结果与真实含量之间的差数。误差的测量是准确度的测量。即误差愈大，准确度愈低。矿物分析误差主要可以分为两类，即系统误差与偶然误差。系统误差总是可以追索到某一产生的原因。这类误差是单向性的。偶然误差则由于许多未能控制的因素而造成。不可定误差则不是单向性的，可能偏高，也可能偏低。 2.1 系统误差 每一元素或组分的测定过程，都包含方法、仪器、操作者三个因素。以来源划分误差亦可分为三种，即方法误差、仪器误差、操作误差。 2.1.1 方法误差 方法误差是由方法内在的缺陷所引起，是误差中较严重的类型。如重量法中沉淀的溶解度、共沉淀；容量法中反应不完全、诱导反应等引起的误差都属方法误差。用动物胶凝聚测定二氧化硅，结果总要偏低千分之几。用差减法测定铝时，铝是从R2O3减去铁、钛、锆、硅和磷等而获得的，因之所有这些元素的误差都落在铝上，方法误差是普遍存在的。 2.1.2 操作误差 这类误差是分析人员要负责的。如因烧杯未加盖而引入灰尘、溶液的溅出、沉淀没有完全移至滤纸上、洗涤过头或不足、滴定终点掌握不好、灼烧温度不正确等都属操作误差。细心的操作熟练而有理解的工作可以使操作误差降低到最低限度。 2.1.3 仪器误差 这类误差来源于仪器的某些缺陷，或因仪器受环境的影响而产生。例如天平的某一砝码不准而未加校正；容量器皿有缺陷而未加校正，即使校正了，但受温度影响又使体积改变；玻璃器皿被腐蚀引入杂质；铂坩埚在强热之下失重等都可带来误差。测定的精密度不可能超越所用的重复性。重复性的下限是由仪器的灵敏度所限度的。在常量分析中，仪器的局限性不致影响准确度或精密度。但在微量重量分析，微量天平的灵敏度或重复性便对准确度起决定作用。在用分光光度法测定痕量元素时，仪器的局限性有时显著。总之，当被测定的成分的量减少，仪器的灵敏度便成为测定的精密度与准确度的决定因数。 2.1.4 附加误差与比例误差 附加误差是不依所测定组分的含量而变动的。例如因沉淀的溶解度而引起的误差，其数值几乎是固定的。铂坩埚的失重，每次灼烧引起的误差，与沉淀的量无关。比例误差则随组分含量而增减。如因标准溶液标定错误所引起的误差，则组分含量愈高，误差愈大，实际上这两种误差亦是方法误差或仪器误差。 2.2 偶然误差 2.2.1 因系统误差的改变而引起的误差 这种误差是由于各种不可控制的因素或条件的变动而引起系统误差的变动。例如灼烧相关矿物，相继得到的重量都不完全相同，且无一定方向。灼烧时间的微小差异、暴露于空气中的时间差异、在干燥器中的时间差异等，都可能使矿物改变重量。这种无一定方向的微小的重量差异，是由于许多不可控制的因素或条件而引起的。 2.2.2 意外误差 意外误差顾名思义就是由于受到意外因素的影响，而产生的意外误差。在矿石分析中，这类误差容易受到不可预测干扰因素很多。各种预防措施只能使此类干扰的影响减小，但不能完全克服。 3、矿物分析误差控制对策 要控制矿物分析误差，必须要选择正确的方法，遵循规范的操作规程，以减少矿物分析误差。 3.1 恰当选择空白试验 试验中的“空白试验”,系指在不加供试品或以等量溶剂替代供试液的情况下,按同法操作所得的结果；含量测定中的“并将滴定的结果用空白试验校正”,系指按供试品所耗滴定液的量ml与空白试验中所耗滴定液量ml之差进行计算。实验室对矿石分析作空白试验的习惯，有利于减少分析误差。但决不能硬套，比如在用二苯胺磺酸钠作指示剂，硫酸亚铁溶液标定重铬酸钾溶液时，或在用重铬酸钾标定硫酸亚铁时，都不应作空白。因为重铬酸钾氧化硫酸亚铁，对二苯胺磺酸钠的氧化有诱导作用。 3.2 搞好矿物分析校正 在某些要求高准确度的分析中，可以对分析结果进行校正。如在磷酸铵镁沉淀中作猛的校正。搞好矿物分析校正，可以较大限度地降低矿物分析的误差，提高测量分析准确度。 3.3 创新矿物分析方法 创新矿物分析方法是提高矿物分析准确度的根本措施。要加强对传统方法的研究与创新，不断完善其分析过程，提高分析精度。要逐步建立起新的矿物分析方法体系，探寻规律，搞矿物分析效率。 3.4 强化试验控制 在矿物分析试验中，在矿样中加入一定量的已知元素，然后进行该元素的测定。测定结果与原样来结果比较，两个结果之差是加入元素的回收。倘使回收是完全的，则对准确度较为可信，但仍然不能证明误差不存在。此法在分光光度、极谱方面较为适用。但如果加入的量应接近矿样原来含量，相差太远或太少都失去检查的作用。 参考文献 汤淑芳,符斌,李华昌. 矿物分析技术及进展[J].分析试验室，2004， 03.