方芳(江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，江西 南昌 330000)

0 引言

分光光度法是通過測試被測物質(zhì)樣本中某未知化學(xué)元素在特定的可見光或紅外光波長范圍內(nèi)的吸收度，進而對該物質(zhì)樣本中被測化學(xué)元素進行定性和定量分析的一種方法。這一方法在我國發(fā)展起步較晚，在實際巖礦測試運用中仍存在較多問題，技術(shù)人員專業(yè)能力不強、分光光度技術(shù)不夠完善、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不先進等問題，導(dǎo)致分光光度法在實際巖礦測試數(shù)據(jù)中所反映出的信息不準確，進而影響到巖礦資源的正確評估與開發(fā)工作。對此，要想提高巖礦資源的開采質(zhì)量，需要解決礦產(chǎn)資源精細化分類的難題，即充分使用分光光度法對礦產(chǎn)元素進行精確分析，提升分光光度法的現(xiàn)有技術(shù)水平，保障巖礦測試的準確度和精細度。

1 分光光度法的特點

隨著我國礦產(chǎn)開發(fā)技術(shù)的不斷純熟與完善，要求所開采出的礦產(chǎn)資源更加精細，為避免資源浪費現(xiàn)象發(fā)生，開始運用分光光度法進行巖礦測試。這一方式具有靈敏度高、操作簡便、快速準確的特點，能夠通過對該巖礦中所含有的微量化學(xué)元素數(shù)據(jù)進行判定，通過確定有效巖礦的微量化學(xué)元素或物質(zhì)，將該微量元素溶解在特殊容器中進行分光光度計測試，便可直觀地觀察到該微量元素在巖礦中的分布規(guī)律及占有總量，然后利用技術(shù)分析結(jié)果可進一步分析該巖礦中對應(yīng)的微量元素的具體含量、純度、性質(zhì)，為之后巖礦勘察做好前提基礎(chǔ)工作，確保之后開采工作的順利高效。

1.1 靈敏度高

分光光度法測試物質(zhì)的最低濃度時，通常能夠研究到0.001%的微量成分，這一成果所運用的原理不僅在液體中能夠適用，在固體成分測試中同樣能夠達到同樣效果，可見我國當(dāng)前分光光度法的滲透空間十分廣泛。技術(shù)人員如果事先對被測物質(zhì)成分進行深入分析，分光光度法就會對巖礦中的微量元素及時進行性質(zhì)判定，進而通過該技術(shù)分析和數(shù)據(jù)信息的運用，對該微量元素的實際運用方向進行指引，從而最大程度利用礦產(chǎn)資源，實現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃和合理開采礦產(chǎn)的目的。由此可見，分光光度法具有識別度強、靈敏度高的優(yōu)勢[1]。

1.2 操作簡便

巖礦測試主要指在巖礦開采前期對所勘探的區(qū)域進行物質(zhì)與微量化學(xué)元素的綜合性測試工作。在這一工作中，利用分光光度法可將巖礦內(nèi)物質(zhì)特性和實際含量進行準確分析，幫助后續(xù)開采工作創(chuàng)造便利條件。隨著我國分光光度技術(shù)的不斷完善，在實際工作中，分光光度法的運用越來越方便快捷，技術(shù)人員可運用簡單的操作技術(shù)完成較為復(fù)雜的工作流程，比如可運用遠程測試系統(tǒng)，對巖礦測試中的光束吸收與波長吸收區(qū)域進行準確判定，進而顯示重要的信息數(shù)據(jù)，最大程度節(jié)省了人力物力財力資源。

3）燃油。原油集輸大站加熱爐燃油量消耗由2007年的7648 t降至2017年的378 t，2016年數(shù)據(jù)為1072 t，同比減少燃油694 t，累計減少原油50 698 t，按采油三廠2017年噸油操作費1098元計算，減少燃油費用5567萬元。

1.3 快速準確

通兵法，擅謀略，謝星對抗北方異族時，師華年擔(dān)任軍師職務(wù)，出謀劃策。這一役之后，武功全廢，歸隱山林，頗受江湖眾人敬仰。

多層次與全方位。新聞出版業(yè)轉(zhuǎn)型升級是全方位、立體化、多層次的，具體包含技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用、產(chǎn)品的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、流程的協(xié)同化升級、渠道的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、人員素質(zhì)的全方位提升等。轉(zhuǎn)型升級幾乎涵蓋了新聞出版的所有產(chǎn)業(yè)鏈條，從選題策劃、內(nèi)容審校、印制發(fā)行到衍生產(chǎn)品。轉(zhuǎn)型升級的應(yīng)有題中之義是新聞出版與外部產(chǎn)業(yè)的融合——新聞出版與影視、科技、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、法律等其他國民經(jīng)濟各行業(yè)的融合發(fā)展。新聞出版業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)融合，一方面是落實傳統(tǒng)媒體與新興媒體融合發(fā)展的國家戰(zhàn)略部署，另一方面也是轉(zhuǎn)型升級高級階段的重要抓手和主要舉措。

2 分光光度法的具體類別

可見分光光度法是在190～760nm波長范圍內(nèi)測定物質(zhì)吸光度的方法，主要負責(zé)雜質(zhì)鑒別、雜質(zhì)檢查與雜質(zhì)測定工作。當(dāng)光穿過被測物質(zhì)溶液時，物質(zhì)對光的吸收程度會隨著光波長短的變化而變化。因此，要想測定物質(zhì)在不同波長處的吸光度，可運用這種可見分光光度法，具體就是對物質(zhì)進行定性測試與定量測試，并繪制物質(zhì)的吸收光度與波長的關(guān)系圖，從關(guān)系圖中進一步分析出被測物質(zhì)的吸收光譜，然后確定物質(zhì)最大吸收波長λmax和最小波長λmin，最終全面掌握物質(zhì)在吸收光譜中的結(jié)構(gòu)相關(guān)特征。這一方法在運用過程中操作簡單、準確度高，是分光光度法中使用較多的一種方法[3]。

2.1 可見分光光度法

分光光度法主要以光束的波長來進行測量方法的分類。光束波長可以分為紫外波長區(qū)、可見光區(qū)與紅外波長區(qū)，其中紫外波長區(qū)的波長較短，只能映射到200～400nm這一范圍的光束區(qū)域，可見光區(qū)的波長范圍則較長，在400～760nm范圍內(nèi)都屬于光束范圍，而紅外波長區(qū)的波段為2.5～25μm之間。分光光度法就是針對這三個光束波長進行具體的測量。當(dāng)前，許多巖礦測試單位都已開始使用分光光度法進行巖礦勘探，測試人員深入到巖礦環(huán)境中后，通過采集巖礦樣本，提取其中的微量化學(xué)元素，然后直接將微量元素溶解到特殊容器中進行測試，對巖礦中微量化學(xué)元素的具體含量及相應(yīng)占有量進行深入分析，從而更為完整地獲得開采現(xiàn)場的巖礦相關(guān)數(shù)據(jù)。這一系列工作流程的開展，能夠為后續(xù)巖礦采集工作起到安全保障與排除隱患的作用，使采礦活動在一定范圍內(nèi)得到有效實施。在分光光度法使用過程中，可見分光光度法和紅外分光光度法是較為常見且應(yīng)用較多的兩種方法。

2.2 紅外分光光度法

紅外分光光度法的原理是當(dāng)化學(xué)物質(zhì)的分子吸收并產(chǎn)生波長光能之后，會引起分子振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷變化，其所產(chǎn)生的吸收光譜區(qū)域一般在2.5～25μm之間，這一區(qū)域范圍成為紅外分子吸收光譜，簡稱為紅外光譜。技術(shù)人員利用所產(chǎn)生的紅外光譜對巖礦測試范圍內(nèi)的物質(zhì)進行定性分析或定量測試，由于物質(zhì)分子剛開始時發(fā)生振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷所需的能量較低，幾乎所有的有機化合物在紅外光區(qū)內(nèi)都有吸收，因而難以對巖礦物質(zhì)中的微量元素進行準確分析，這時候就需根據(jù)分子中不同光能團，在物質(zhì)分子發(fā)生振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷時進行能量區(qū)分，利用產(chǎn)生的吸收光譜鑒定其不同波長位置，進而將不同強度的定量檢測數(shù)據(jù)進行分離，提煉出對巖礦物質(zhì)準確分析的紅外光區(qū)，其中吸收強度是定量檢測的主要依據(jù)。紅外分光光度法這一方式可應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究層面，包括測試分子鍵長、鍵角、分析分子立體結(jié)構(gòu)等，還可用于化學(xué)組成結(jié)構(gòu)分析，比如化合物的定性定量分析。當(dāng)前這一方法應(yīng)用最為廣泛的是對未知毒物的結(jié)構(gòu)分解、純度鑒定等工作內(nèi)容。紅外分光光度法最大的缺點就是靈敏度沒有可見分光光度法的靈敏度高，不適宜對物質(zhì)中的微量元素進行成分測試，必須要求樣品純化。若要將其應(yīng)用于巖礦測試工作中，需進一步完善其運用特點，克服靈敏度低的缺點，使其發(fā)揮更大作用。

在面對肉眼無法識別的微量化學(xué)元素時，分光光度法可發(fā)揮其重要作用，它能夠通過微觀光束的吸收波長判定微量元素的化學(xué)與物理特性，為其作出全面分析與確定，同時也能夠完善我國巖礦中微量元素的數(shù)據(jù)庫。我國分光光度技術(shù)因其快速準確的特性，在當(dāng)今社會已不僅運用于巖礦測試領(lǐng)域，在醫(yī)學(xué)、科研等領(lǐng)域均有涉及，比如針對醫(yī)學(xué)中一些特殊病例，應(yīng)用分光光度進行測試，能夠準確確定癌變細胞的生物特性，從而提出有針對性的解決方案。據(jù)研究數(shù)據(jù)表明，通常分光光度法的相對誤差在2%～5%之間，雖然這一準確度相較于定性分析法與重量分析法較低，但就微量成本測算而言，準確度已經(jīng)算較高水平[2]。

3 分光光度法在巖礦測試中的具體應(yīng)用

巖礦測試工作是現(xiàn)代礦產(chǎn)開發(fā)工作中的重要前提準備活動，在執(zhí)行巖礦測試時，技術(shù)人員需借助現(xiàn)有工具與技術(shù)手段，再三確認巖礦內(nèi)部微量元素的含有量、純度、性質(zhì)等內(nèi)容，綜合運用各種方法對巖礦資源進行綜合評價與精細化測試，分光光度法便是其中一項重要使用方法。這一方法仍有諸多不足之處，但就目前已掌握的技術(shù)水平而言，基本能夠滿足巖礦測試工作以及物質(zhì)勘探工作的需求。相關(guān)技術(shù)人員仍需不斷引進新的測試技術(shù)手段，注重調(diào)整相應(yīng)技術(shù)資源，創(chuàng)新測試方法，降低數(shù)據(jù)測試工作中的消極影響，提升巖礦資源開發(fā)程度，具體到分光光度法的應(yīng)用，則需要將技術(shù)理論與實際測試內(nèi)容相融合，推動分光光度法的發(fā)展[4]。

第三，去產(chǎn)能調(diào)結(jié)構(gòu)穩(wěn)步推進,能源資源消耗強度大幅下降。通過供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,加大化解鋼鐵、煤炭等過剩產(chǎn)能和落后產(chǎn)能淘汰力度,從2013年至2017年,退出鋼鐵產(chǎn)能1.7億噸以上、煤炭產(chǎn)能8億噸。加強散煤治理,基本完成地級及以上城市建成區(qū)燃煤小鍋爐淘汰,71%的煤電機組實現(xiàn)超低排放。提高燃油品質(zhì),黃標(biāo)車淘汰基本完成,新能源汽車累計推廣超過180萬輛。2017年清潔能源消費占比增加到20.8%,單位GDP能耗、水耗均下降20%以上,水電裝機容量、核電在建規(guī)模、太陽能集熱面積和風(fēng)電裝機容量均居世界第一位。煤炭消費比重由2013年的67.4%下降到60.4%。

3.1 化學(xué)元素形態(tài)測試

化學(xué)元素形態(tài)分析測試是巖礦測試中較為常見的測試形式，主要通過觀察巖礦中的元素形態(tài)準確界定元素類別及開采方式。對巖礦內(nèi)部蘊含的微量元素形態(tài)進行測試時，離不開分光光度法的運用。技術(shù)人員需靈活掌握先進技術(shù)的操作方式，通過觀察巖礦中的微量元素變化形態(tài)，繪制詳細的線性、圖表格式，創(chuàng)建計算機模擬統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析整理，進而創(chuàng)建一個完善的資料庫，然后估算測試區(qū)域內(nèi)微量元素在分光光度測試中的變化數(shù)據(jù)，從而提高巖礦測試效率。運用分光光度法對元素形態(tài)進行分析時，需進行樣本采集工作，并且進行專門研究，進而更好地完成巖礦測試工作。

3.2 現(xiàn)場實地測試

現(xiàn)場分析測試是實際巖礦測試中較為常見的測試形式，與其他測試形式相比，這一形式具有可靠性強的優(yōu)勢。技術(shù)人員利用分光光度法對現(xiàn)場實地物質(zhì)進行測試時，首先需要對區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況進行全面研究，將周圍地質(zhì)運動變化以及開采情況有個初步掌握，然后利用分光光度計在巖礦區(qū)域中完成測試，大致規(guī)劃所測量物質(zhì)溶液的強區(qū)與弱區(qū)，最后在物質(zhì)溶液分布的強區(qū)采集物質(zhì)樣品，帶回化學(xué)實驗室進行進一步細致分析[5]。

3.3 化學(xué)實驗測試

對化學(xué)實驗數(shù)據(jù)分析測試時，技術(shù)人員還需運用化學(xué)實驗方式進行測試，通過反復(fù)運用顯色劑隱色反應(yīng)機制，創(chuàng)建出一種純凈絡(luò)合物光度分析法，這一方法可有效解決分光光度法中存在的光束隱藏問題，使得測試范圍更寬、靈敏度更高、精確度更為細致。另外，在對分光光度技術(shù)運用時，技術(shù)人員在化學(xué)實驗過程進行中還需對物質(zhì)的吸收光譜進行研究，利用新型熒光導(dǎo)數(shù)光譜對物質(zhì)勘探區(qū)域進行全面分析，對物質(zhì)微量元素含量較多的區(qū)域進行紫外線光源和可見光光源的區(qū)分，以此來提升巖礦分析的精確度。

4 結(jié)語

我國地質(zhì)研究水平隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了明顯突破，分光光度法的運用，不僅提升了巖礦測試工作的精確度和工作效率，而且也全面推動了我國地質(zhì)學(xué)發(fā)展水平。在今后巖礦測試工作實施中，技術(shù)人員需繼續(xù)研究該技術(shù)的運用與調(diào)控工作，確保巖礦測試信息數(shù)據(jù)的準確可靠。