高銘澤
(黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查七O一隊,哈爾濱 150028)
鎢元素是一種金屬元素,在市場上的應(yīng)用前景較為廣泛,特別是在燈絲制造及合金鋼產(chǎn)品的制造工作中有著良好的應(yīng)用價值。但是其存在于土壤當中,會對土壤質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響,所以技術(shù)人員通常會通過實驗研究的方式,判斷土壤當中鎢元素的含量。在工作中可使用的測定技術(shù)有很多,不同技術(shù)有不同的應(yīng)用優(yōu)勢及適用條件,需要技術(shù)人員做出合理的選擇。主要介紹的是極譜法測定方式,該方法是比較常見的實驗室測定方法,但從鎢元素的分離工作情況來看,還存在一些不確定性因素。
極譜法是目前土壤成分測定環(huán)節(jié)中常用的一種技術(shù)方法,有著極高的應(yīng)用價值。要想科學分析該技術(shù)對土壤中鎢元素的測定效果,技術(shù)人員還需要進行實驗探究工作。
與傳統(tǒng)測定方法相比,極譜法的應(yīng)用優(yōu)勢在于實驗檢測結(jié)果的精準度比較高,整個實驗流程耗時較短,可以提高工作效率,在第一時間對土壤當中的鎢元素含量及質(zhì)量進行判斷。極譜法的基本應(yīng)用原理是:試料經(jīng)堿熔分解,熱水提取,鐵、鈦、鈷、鎳等元素呈氫氧化物沉淀與鎢分離,在硫酸---氯酸鉀---苯羥乙酸---辛可寧底液中,鎢產(chǎn)生靈敏的極譜催化波,峰電位約為-0.76 V,鎢含量在0.02~0.06 μg/mL,峰高與濃度呈線性關(guān)系。因此,通常技術(shù)人員可以通過繪制曲線圖的方式,判斷影響鎢元素質(zhì)量的原因,為人們使用這種元素進行相關(guān)產(chǎn)品的制作提供數(shù)據(jù)支持。
技術(shù)人員在進行實驗研究時,必須要準備好相關(guān)的實驗基礎(chǔ)設(shè)施,包括量杯、量筒、實驗試劑等。在選擇試劑時,應(yīng)當結(jié)合鎢元素自身的性質(zhì)進行分析。該元素會與氧氣發(fā)生化學反應(yīng),因此實驗室常用的試劑以過氧化氫為主。由于實驗操作流程相對較為復(fù)雜和煩瑣,對技術(shù)人員的專業(yè)操作能力有著較高的要求,為了保證實驗工作的順利開展,必須要事先對技術(shù)人員展開工作能力的考核,分析技術(shù)人員的工作優(yōu)勢及不足,開展人才培訓(xùn)教育工作,為實驗研究工作的有序開展提供基礎(chǔ)保障。還應(yīng)對技術(shù)人員進行安全教育工作,讓他們意識到操作環(huán)節(jié)當中可能潛在的安全風險因素,以此來引導(dǎo)他們自覺規(guī)范自身的實驗操作行為,從而有效減少安全隱患。
在進行實驗操作時,需要檢查試劑的質(zhì)量。對土壤樣本進行稱重處理,合理控制好溶液、溶劑的添加數(shù)量。應(yīng)當利用專業(yè)的儀器設(shè)備對土壤當中的鎢元素進行提取。這項工作需要進行高溫加熱,一般每0.5 g試樣加3 g過氧化鈉。由技術(shù)人員在干凈的水溶液當中進行充分攪拌。一般來說,高溫加熱的時間需要控制在15 min左右,具體還需要通過對液體混合狀態(tài)的觀察,來合理增加或減少高溫加熱的時間。靜置液體,等到溫度降至室溫狀態(tài)。利用物理過濾的方法,去除溶液當中的雜質(zhì)。應(yīng)用極譜法將過濾后的溶液置于電解池中,通過繪制電流及電壓變化曲線,來判斷鎢元素的含量及純度,完成整體測定工作。
一般情況下,土壤中鎢元素的測定工作會由于受到許多因素的影響,導(dǎo)致測定結(jié)果產(chǎn)生誤差。比如,人為因素、設(shè)備因素以及環(huán)境因素等。因此,技術(shù)人員需要采取多次實驗的方式,觀察實驗結(jié)果,取平均值,降低不確定性因素的影響。
在對土壤中的鎢元素不確定度進行評定時,技術(shù)人員應(yīng)當結(jié)合日常工作流程,分析出造成實驗結(jié)果出現(xiàn)不確定度的原因。不確定度通常指的是測量工作的結(jié)果存在誤差,導(dǎo)致鎢元素的使用質(zhì)量得不到保障,還容易引發(fā)安全隱患。通常情況下,外部環(huán)境因素、員工操作行為以及基礎(chǔ)測量設(shè)備等,都會影響測量結(jié)果的準確性和真實性。以基礎(chǔ)測量設(shè)備為例,如果員工沒有定期對設(shè)備進行維護及保養(yǎng),導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命達到最大限度,就容易由于設(shè)備老化出現(xiàn)故障問題,影響實驗工作過程中的安全性和穩(wěn)定性,進而出現(xiàn)不確定度。另外,在傳統(tǒng)實驗研究環(huán)節(jié),實驗數(shù)據(jù)通常需要由技術(shù)人員手工記錄,如果在記錄過程中技術(shù)人員由于工作馬虎、工作態(tài)度不積極而出現(xiàn)數(shù)據(jù)抄錄錯誤,也會影響最終的檢測結(jié)果,導(dǎo)致實驗失敗。
在用極譜法測定土壤中元素的不確定度時,應(yīng)當結(jié)合技術(shù)人員在實驗過程中記錄的數(shù)據(jù)信息構(gòu)建模型。這個環(huán)節(jié)還涉及一些計算公式的應(yīng)用,比如,鎢元素的溶液配制比例。一般來說,構(gòu)建模型需要結(jié)合基本的電流、電壓曲線圖,分析實驗操作過程中相關(guān)數(shù)據(jù)信息的變化情況,并通過對鎢元素的數(shù)量、質(zhì)量以及溶液體積的科學控制,盡量減小實驗過程中的誤差,以便有序完成實驗研究工作。
技術(shù)人員在實驗工作中,想要降低不確定度對土壤中鎢元素測定工作的影響,應(yīng)當不斷總結(jié)自身的工作經(jīng)驗,分析現(xiàn)行實驗方案中的優(yōu)勢及不足,積極研究優(yōu)化測定工作流程,制定提高測定工作質(zhì)量及效率的可行措施。我國已經(jīng)進入科技信息化時代,實驗室的設(shè)備更加智能化,信息技術(shù)還能夠?qū)?shù)據(jù)進行智能整理和分類工作。技術(shù)人員可以利用網(wǎng)絡(luò)渠道,在實驗開始之前收集相關(guān)資料,借鑒其他技術(shù)人員的工作經(jīng)驗,根據(jù)本次實驗研究工作的基本要求,合理調(diào)整工作計劃。同時將整個實驗過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都及時利用計算機設(shè)備記錄下來,方便后續(xù)技術(shù)人員對數(shù)據(jù)結(jié)果進行進一步分析和研究。對于實驗基礎(chǔ)設(shè)施要定期進行保養(yǎng),以全面提高測定工作的準確性,將誤差控制在合理范圍內(nèi),方便對土壤中提取出的鎢元素進行合理利用。
在應(yīng)用極譜法測定土壤中鎢元素不確定度評定工作時,必須要做好實驗前的準備工作,完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),確?;A(chǔ)設(shè)施的運行安全與穩(wěn)定,并引進相應(yīng)的實驗試劑,保證水溶液的質(zhì)量滿足實驗需求。應(yīng)對土壤樣本進行稱重處理,結(jié)合計算公式合理添加溶劑和溶液。在高溫攪拌工作完成后,將液體冷卻至室溫。過濾去除雜質(zhì),采用極譜法繪制電流及電壓變化的曲線。了解鎢元素的質(zhì)量和數(shù)量,結(jié)合存在的實際問題,積極展開創(chuàng)新研究工作,以有效提高實驗效果。