高频红外碳硫仪测定土壤和水系沉积物中的硫实验条件改进

硫是多目标区域地球化学调查项目中的必测元素。应用高频红外碳硫仪测定样品过程中,由于坩埚空白、管路中水蒸汽、样品称样量、样品和助熔剂叠放顺序、助熔剂添加量等因素影响,导致硫测试值的重复性和准确度差,甚至为负数。本文研究了以上因素对硫测试值重复性和准确度的具体影响以及解决措施,着重对样品称样量、样品和助熔剂叠放顺序、助熔剂添加量进行对比实验,优化出适合分析土壤和水系沉积物中硫含量的最佳条件。结果表明：在降低坩埚空白,严格控制仪器气管中湿度的情况下,采用0.08g样品、0.5g铁和1.0g钨三者混合燃烧的方式分析样品后,其校准曲线线性良好（r ≥ 0.9990）。对不同分析结果采用分段做校准曲线校准,结果对数差△lg为-0.036~0.062,RSD为7.13%~9.93%,两者均符合《多目标区域地球化学调查规范（1：2500000）》（DZ/T 0258-2014）中要求,说明本方法分析结果准确度高、重复性良好。     

高频燃烧-红外碳硫吸收仪快速测定含铜烧结物料中的高含量硫

应用高频燃烧-红外碳硫吸收法测定含铜烧结物中的高含量硫。对样品称样量、助熔剂的种类、加入顺序、用量等测定条件进行研究。由于样品含硫量的不同,根据矿石标准样品中含硫量的比例关系确定具体的称样量。以纯铁屑和钨粒作助熔剂,高温燃烧分解试样,红外检测可定量测定含铜烧结物样品中含量为1%~23%的硫。方法加标回收率为94%~113%,相对标准偏差(RSD,n=6)小于2%。与经典的硫酸钡重量法对比,相对误差小于4%。建立的方法解决了大宗含铜烧结物中硫快速、准确测定的问题,已应用于实际的日常检验工作。     

纯化学物质校准-高频燃烧红外吸收法测定镍铝粉末中的碳

镍基粉末中碳含量的分析质量直接影响材料的性能,但由于碳含量范围较宽,且测定干扰不同,最佳测量条件不一致,更无国家标准方法。高频燃烧-红外吸收法已广泛用于新型材料(如复合碳硅锰铁)中碳和硫的分析,本文基于前期测定镍基钎料以及镍基自熔合金的研究,采用高频燃烧-红外吸收法测定镍铝粉末中的碳,实验中选择纯铁与钨锡作助熔剂,高温燃烧分解样品,通过优化助熔剂用量及其添加顺序、样品称样量等测定条件,获得了较为准确的结果。该方法用于实际样品中碳的测定,相对标准偏差小于1.2%(RSD,n=11),加标回收率为98.0%~105.0%。本方法采用的助熔剂解决了样品导磁性差、燃烧易飞溅等问题,并且针对新型材料缺少标准样品,根据待测样品含量配制相应浓度的基准物质碳酸钠绘制校准曲线,消除了无标准校正的影响,提高了分析结果的准确性。该方法可分析镍铝粉末中含量在0.005%~0.60%范围的碳,也可为制定镍基粉末中碳的标准分析方法提供依据。     

高频燃烧-红外吸收光谱法测定钼矿石和镍矿石中的高含量硫

高频燃烧-红外吸收法用于分析矿石中低含量硫的测定结果较为准确,但对于高含量的硫,分析结果的准确度不高。本文采用高频燃烧-红外碳硫分析仪测定钼矿石和镍矿石中的高含量硫,选择纯铁屑和钨粒作助熔剂,高温燃烧分解样品,通过实验优化了样品称样量、助熔剂用量、仪器分析时间等测定条件。用国家标准物质进行验证,方法精密度(RSD,n=9)小于1%,加标回收率为96.0%～101.9%;与传统的硫酸钡重量法进行比对试验,测定值的相对误差小于2%。针对不同的矿石样品,研究了实际样品与标准物质的基体匹配问题,消除了基体效应的影响,对于钼矿石和镍矿石样品中含量在1%～35%范围内的硫,均能够准确测定,解决了钼矿石和镍矿石中高含量硫的快速、准确测定问题。     

燃烧-高频红外碳硫分析法测定土壤中全碳量

将测试样品导入高频炉中,在燃烧炉高温下经过氧气氧化燃烧,在助熔剂存在下,将碳转化为二氧化碳气体,以氧气为载气注入红外检测仪器,测定二氧化碳。用标准物质绘制校准曲线,计算试样中的碳量。该方法经过对仪器参数优化后,结果稳定,仪器检出限D_L=0.0015%,测定下限0.0059%,测定范围满足生产需求。     

高频燃烧-红外碳硫仪用于农用地土壤质量调查样品中碳硫的快速测定

应用高频燃烧-红外碳硫分析仪测定农用地土壤质量调查样品中碳、硫的含量,解决了土壤样品中碳、硫测定过程中存在的基体影响和低电磁感应等问题。对样品称样量、助熔剂的加入量、氧气流量等测定条件进行优化试验,用国家一级标准物质验证了方法准确度和精密度,相对误差(RE)小于10%,相对标准偏差(RSD,n=8)总碳小于2%,硫小于9%。方法能够满足农用地土壤质量调查样品的分析质量要求。     

高频红外碳硫仪测定重晶石和黄铁矿中的硫

硫酸盐矿石和硫化物矿石大部分是低电磁性的物质,利用高频红外碳硫仪测定这类矿石中的硫时,在燃烧过程中难以产生较大的电磁感应涡流,导致矿石中的硫释放不完全,造成硫的测定结果偏低。本文采用二氧化硅将重晶石精矿和黄铁矿精矿稀释成不同硫含量的重晶石和黄铁矿样品,通过优化称样量及助熔剂等测试条件,建立了使用高频红外碳硫仪测定重晶石和黄铁矿中硫含量的分析方法。结果表明:当样品中的硫含量高于2%时确定称样量为0.07 g,当硫含量低于2%时确定称样量为0.1 g,加入助熔剂0.4 g锡粒+0.4 g铁粒+1.5 g钨粒,可使重晶石和黄铁矿中的硫完全释放进入仪器红外吸收区域,硫的回收率提高至95.8%~104.2%(重晶石)和95.3%~105.1%(黄铁矿),分别高于常规红外碳硫仪的回收率(83.39%~91.1%和91.5~97.5%)。本方法精密度高(RSD5%),实现了硫含量的准确测定。     

波长色散X射线荧光光谱法测定铜精矿中铜铅锌硫镁砷

采用偏硼酸锂和四硼酸锂混合熔剂熔融法制样,波长色散X射线荧光光谱法测定铜精矿中铜、铅、锌、硫、镁、砷,考察了熔剂、玻璃化试剂和预氧化条件对制样的影响。采用理论α系数和经验系数相结合的方法校正元素间的效应。测定铜精矿试样各组分的相对标准偏差(RSD,n=12)均小于3%,结果与化学分析法吻合。     

东北黑土地中碳赋存形态分析方法研究

应用高频红外碳硫仪研究了东北黑土地中碳的赋存形态（全碳、有机碳）,实验优化了样品称样量、纯铁纯钨助熔剂加入量等测试条件.结果表明：当样品称样量在0.05 g、纯铁助熔剂加入量为0.5 g、纯钨助熔剂加入量为1.0 g时,黑土地中碳形态分析测试效果最佳.用该方法对有证土壤标准物质进行分析,结果均在不确定度范围内,测量值与标准值相对误差在-5.00%~+2.69%之间,相对标准偏差（RSD）小于6.29%.应用该方法与地质矿产行业标准方法（DZ/T0279.27-2016）对黑土实际样品进行比较分析,测试结果基本一致,此方法适合东北黑土地中碳的赋存形态分析研究.     

应用高频红外碳硫仪测定农用地土壤样品中有机质含量

应用高频红外碳硫仪测定农用地土壤样品中的有机质,避免了传统方法中的试样液体转化环节,测定效率高,但存在土壤样品电磁感应低和基体影响较大等问题。本文通过实验优化了样品称样量、助熔剂铁和钨的添加量等测定条件,结果表明：当样品称样量为0.05g、助熔剂铁添加量为0.40g、钨添加量为1.50g时,有机质测定效果最佳。通过土壤标准物质进行验证,方法检出限为0.003%,相对标准偏差（RSD,n=7）小于4%,测定值与认定值的相对误差小于5%,且不同分析人员的测定结果间没有显著差异。采用本法与重铬酸钾容量法对甘肃省农用地土壤样品进行测定,两种方法测定值的绝对误差为-0.25%~0.28%,测定结果之间呈极显著线性正相关（R²=0.9736）,表明两种方法的一致性很好。本方法的检出限、精密度、准确度均满足农用地土壤样品有机质测定要求。     

岩石矿物及粉尘中游离二氧化硅的测定

改进了游离二氧化硅（fSiO2)测定中试样的分解方法，采用硫－磷混酸替代单独使用磷酸分解试样，防止了焦磷酸盐的形成，同时，氟硼酸对fSiO2的溶解率符合测定要求。改进的方法用于标准物质中fSiO2的测定，结果与标准值或磷酸溶矿重量法相符。对于ω(fSiO2)=3.26%的标样10次测定的RSD为2．4％。     

沉积物粒度分析方法的比较

近年来激光粒度分析法在沉积物粒度分析方面的应用得到了进一步扩展。本文利用美国麦克奇公司生产的S3500型激光粒度分析仪开展沉积物粒度分析方法实验,研究表明:S3500型仪器较优的样品用量约为0.2 g;稀释过程会影响样品的粒度分布;样品分取方式会带来不同的随机误差。与薄片图像法和筛析法两种传统粒度分析方法获得的粒度分布参数比较表明:激光法测得的平均粒径较薄片图像法和筛析法偏细;激光法和筛析法的峰度相关性较好。采用Malvern 2000和Micro S3500两种激光粒度分析仪测量结果的比较表明:Malvern 2000测得的平均粒径较Micro S3500测得的平均粒径偏细,但二者的相关性很好(r=0.9574),研究认为这两种粒度仪的测试结果会给岩石粒度定名带来差异。由于各种粒度分析方法存在差异和局限性,在实际工作中粒度分析应尽可能建立在同一测量体系上,以便资料对比。     

Estimates of parameters of grain-size distribution from weight frequencies

When grains of a sediment sample are separated by sieving into a number of size classes, the weight of the grains belonging to a particular size-class is called the weight frequency of that class. That the weight frequencies cannot be used as simple frequencies for the calculation of the mean and standard deviation of size of grains is well known. A method is developed in this paper for estimating these two as well as a third parameter, named shape parameter, by minimizing a quadratic form that arises naturally as an analogue of the ² statistic. Two fully worked out numerical examples, with simulated data, are presented to illustrate the method. A computer program in FORTRAN language is also appended. Comparative study shows that the quicker conventional method used by geologists may produce reasonably good estimates of standard deviation when the sample size is large, but the estimates of mean may show large deviations.     

微机整谱拟合方法在矿物红外光谱多组分定性和定量分析中的应用

本文提出了一种利用微机整谱拟合技术对多组分物相的红外光谱进行定性鉴定和定量分析的方法,阐述了该方法的原理和计算方法。通过与其它红外光谱定性和定量分析方法的对比,该方法不需选择特征峰,不需制备更多的标样。每种物相只需一个含量(重量)已知的标样即可分析。它能够一次性地对多种组分物相做出鉴定并提供其中每种组分的含量。该方法完全实现了计算机程序化,减少了很多人为的因素影响,提高了分析精度,并达到了方便实用的要求。     

砂岩型铀矿铀源岩中活性铀浸出方法研究

通过对砂岩型铀矿铀源岩样品中活性铀的浸出试验，选择了相对合理的浸取剂，讨论了样品粒度、固液比、称样量、温度、时间等因素对铀浸出率的影响，拟定了一个适用性广，操作条件较宽松、质量稳定的浸取体系和分析方案。该分析方案对不同类型铀源岩中活性铀的浸出率测量相对标准差小10％（n=11）。     

活性炭吸附-碘量法测定金矿石中金的不确定度评定

根据测量不确定度的评定方法,对活性炭吸附-碘量法测定金矿石中的金进行不确定度评定。实验样品从低温升至650℃灼烧2 h除硫,用50%(体积分数)的王水溶解1 h,经活性炭动态吸附抽滤,将载金炭灰化复溶,用硫代硫酸钠标准溶液滴定,该方法简便、快速、实用性强。测量结果的不确定度由滴定样品消耗的硫代硫酸钠标准工作溶液体积、硫代硫酸钠对金的滴定度、称量质量、重复测定等不确定度分量组成。对各个不确定度分量进行分析并量化,合成得到测量结果的标准不确定度,换算成扩展不确定度。通过评定不确定度主要是由硫代硫酸钠对金的滴定度引入。     

考虑样本差异的一种地下水质模糊评判方法与应用

应用传统模糊评判方法评价地下水质量时,通常以地下水质量标准为参考进行权重赋值,没有考虑由于水质复杂而引起的评价地区内部各取样点测试指标值之间的差异,评价结果极有可能出现一个样本因某项指标的相对含量较大而被列为水质较差级别的现象,不能为水资源缺乏地区水资源管理提供客观的依据。本文针对传统模糊评判的不足,选用广义权海明距离公式为评价公式,用样本权重来表达样本差异程度,再和标准权重相结合作为总的权重,建立了考虑样本差异的地下水质模糊评判体系。选择pH、溶解性总固体、总硬度、Cl-、SO42-和NO3-作为评价指标,分别运用传统模糊评判和考虑样本差异的模糊评判法对鄂尔多斯白垩系自流水盆地的环河组含水岩组进行地下水质量评价。评价结果表明,考虑样本差异的模糊评判所得的Ⅳ、Ⅴ类水分布面积明显小于传统模糊评判所得的结果,环河组含水岩组地下水水质的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级主要分布在盆地的北部,盆地南部的地下水质明显劣于盆地北部。影响水质分布的因素主要有水化学场、水动力场、岩相古地理等。     

使用小型真空包装机密封快速测量地质样品小体重

文章介绍了一种使用小型真空包装机密封试样,进而使静水力学挂钩电子天平快速测量地质样品小体重的方法。实验表明:使用同批次真空袋包装测量物理特性不同的地质样品(致密坚硬的石英岩、铝土矿、磁铁矿、铅锌矿、铝块以及具有吸水性的大孔隙率矿石)的小体重,其结果准确可靠,与传统蜡封法的测量结果一致;同批次真空包装袋密度测量值的相对标准偏差(RSD)仅为0.08%~0.10%,因此在实际测试中只需对同批次真空袋质量和密度进行一次测量,同时称量样品质量及其真空包装密封后在水中的质量,便可计算出地质样品的小体重。真空包装密封法相比于传统蜡封法,成本低且操作简便,尤其是测量吸水性地质样品的小体重时,采取真空密封处理能更好地保持矿石的原始状态,可以省去样品含水率测量及相关的校正过程;而且使用静水力学挂钩电子天平称量样品在水中的质量相比于使用普通电子天平称量样品排开水的质量,测量结果也更加精确,该方法值得在岩矿分析实验室应用及推广。