吳 哲，張武萍，周春雨，陳秀娜

地球上所擁有的很大一部分資源都處于地下，其中就包括了礦產(chǎn)資源，在實際開展礦產(chǎn)資源開發(fā)的過程中，巖礦測試工作為其中不可缺少的一項內(nèi)容。就當前階段的總體情況來看，和其它巖礦測試技術相比較，離子色譜技術在實際當中的應用要更加廣泛一些。最早應用離子色譜技術的國家是美國，此項技術從出現(xiàn)到現(xiàn)在，一直在不斷推動化學分析技術的發(fā)展。經(jīng)過大量的實踐研究表明能夠了解到，離子色譜技術在高檢測精度以及檢測速度方面的表現(xiàn)較為突出。當前我國所開展的巖礦測試工作當中也積極地采用離子色譜技術，但我國由于對此項技術的應用較晚，目前仍然處于初級階段，相關的理論體系還不夠健全和完善，所以對離子色譜技術在巖礦測試中的應用進行更為深入的探索依據(jù)非常積極的意義，以此才能夠對離子色譜技術有一個更加全面的掌握，使離子色譜技術在地質巖礦測試當中的作用能夠得到充分地發(fā)揮。

1 離子色譜技術的概述

離子色譜技術的應用原理主要是在對檢測目標樣品當中所含有的離子給予分離的基礎上開展對其的測定。明確來說，在開展測定工作的過程中，礦物樣品當中所含有的電解質會同離子共同進行流動，然后使其能夠通過色譜柱，因為離子自身的容量存在相應的差異所以會得到分離，其中所存在的強電解質在通過抑制柱之后其溶液會產(chǎn)生相應的變化，此種情況的發(fā)生便會使得溶液向低電導溶液的轉化。該技術經(jīng)過長時期的發(fā)展以及不斷深入的探索之后，當下的相關研究人員把色譜柱的雙柱轉化成為了單柱，同時離子檢測自身所具備的整體性以及電導檢測性也一直在不斷地得到優(yōu)化，就該技術的總體內(nèi)容來說，分離柱為其中不可缺少的一項內(nèi)容，對其所開展的區(qū)分工作能夠通過對分離柱的填料性質上展開相應的分析而進行。

離子色譜法。離子色譜法實際上的作用就是對礦物中所含有的氟以及氯開展相應的檢驗工作。為了能夠更好地推動我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國會引進大量的錳礦石，而在此種礦石當中存在較多的氟與氯，氟和氯屬于有害物質，應用普通的檢測方法是不能夠保證對其的精準檢測的。其容易在加工或者對其的利用期間產(chǎn)生相應的有害物質超標的產(chǎn)物。巖礦在實際開展冶煉的過程中，其中所存在的有害物質對于水體、空氣和土壤所產(chǎn)生的污染也是非常嚴重的。所以，對于巖礦 當中所含有相應有害物質所開展的檢測工作是非常有必要的。電位滴定法與離子選擇法是之前應用較為常見的兩種傳統(tǒng)方法，這兩種方法存在較多的不足之處，檢測過程中所采用的方式也缺乏科學性，最終結果的準確性并不能夠得到有效地保障。而離子色譜法的應用是將保證元素自身所具備的穩(wěn)定性作為基礎，最大程度避免基體以及水負峰對其產(chǎn)生的不利影響。對于平時所開展的實驗室檢測工作來說，同樣也可以加強對離子色譜法的合理有效應用，這樣除了能夠一定程度促進檢測工作開展的效率，其適用性也是非常強的，能夠進行多種物質同時檢測。

通常情況下，在開展陰離子測定的過程中，會應用到電導檢測方法，電導檢測法在離子色譜法當中占據(jù)非常重要的地位。并且也能夠實現(xiàn)對紫外線的良好吸收，對于此方法的合理有效應用能夠能夠準確地檢查出氮氧化合物與氯離子的含量。實際所開展的巖石礦物檢測工作需要保證所應用檢測方法的合理性，不然最終檢測結果的準確性與可靠性便不能夠得到有效地保障，這對礦物質的應用所產(chǎn)生的影響是非常不利的。

2 離子色譜技術作用原理

早在二十世紀七十年代，離子色譜技術便已經(jīng)得到了應用，在后續(xù)的八十年代得到了更進一步的發(fā)展。其在最開始應用的過程中，主要是針對試驗品當中存在的離子給予分離，在此基礎上針對離子開展相應的測試工作，伴隨著測試的進行，目標試驗物質當中所含有的電解質也會慢慢進行流動，在流動期間其也會經(jīng)過抑制柱以及色譜柱，在最終會產(chǎn)生相應的低電導溶液。現(xiàn)階段我國的科學技術呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢，在這樣的背景下，科學技術水平以及試驗水平都得到了很大程度的提升，最開始的離子測試經(jīng)過相應的轉化之后變成了單柱測試，測試通常會將分離柱作為主要載體，所以，在開展試驗期間需要將具體開展測試物質作為主要依據(jù)，對其展開全方位的分析之后，選擇合理的分離柱填充物質，目前比較常見的兩種測試物質一般為礦產(chǎn)當中所含有的氯元素與氟元素。這兩種類型的元素在錳礦當中的含量非常高。針對錳礦當中的物質開展檢驗工作的過程中，要求能夠精準對其中所含有的元素含量給予測量，深入展開分析之后，了解其有可能引發(fā)的不良后果，以此來保障在開展施工以及加工操作期間可以針對其中的毒害物質給予隔離，同時也能夠相應降低開采過程中對環(huán)境產(chǎn)生的污染。所以，在實際開展巖礦測試工作的過程中需要加強對精細化手段的應用，防止因為檢測出現(xiàn)錯誤而導致最終結果缺乏準確性造成不必要的經(jīng)濟損失，留下相應的安全隱患，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。合理有效地應用離子色譜技術，可以更具精準性以及高效性地檢驗錳礦當中所含有氟元素以及氯元素的數(shù)量，在檢測開展期間也可以有效避免其它元素對檢測結果造成的干擾和影響，能夠有效減少檢測出現(xiàn)的偏差，為最終檢測結果的精準性提供有效的保障。除此之外，在實際開展巖礦測試工作的過程中，采用電導檢測能夠獲取溶液當中所含有氮氧化物以及氯離子數(shù)量等相關數(shù)據(jù)信息，同時在實驗開展期間也能夠很大程度降低紫外線等因素產(chǎn)生的不利影響。

3 離子色譜技術在巖礦測試中的應用

3.1 在分析無機陰離子中的應用

近些年來，世界的科學技術呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢，在這樣的背景下，在無機陰離子方面所開展的色譜測試越來越多，當下已經(jīng)超過了60 種。實際所開展的無機陰離子檢測工作，首先需要做的就是能夠對測試樣本給予相應的預處理，結合實際檢測所具備的條件，進行更為深入的分析，以此來選擇最合理以及最有效的分離以及檢測方案，對檢測物體的離子樣品開展相應的分離檢測工作，在最終還需要給予更為深入的分析之后才能夠確定有效的條件。實際開展無機陰離子檢測分析的過程當中，需要結合檢測目標樣本所具備的條件，挑選合適的淋洗液，一般來說淋洗液的濃度不宜過高，對于無機陰離子所開展檢測工作加強對電導檢測法的應用，就當前階段的實際情況來看，電導檢測法為先進快捷，并且得到了廣泛應用的一種檢測方式。在進行巖礦檢測樣本選擇的過程中，之前由于所應用的科技手段較為落后，進而所造成的限制，通過會應用高溫熱水來有效地提取出樣本，而在科學技術高速發(fā)展的背景下，當下在巖礦樣本的提取方面常用于先進的超聲波技術，對于此項技術的合理有效應用能夠保證樣本在溶液當中的浸潤程度足夠，這對于促進最終檢測結果的準確性來說具有非常積極的意義，也能夠有效地縮短實驗所花費的時間，為工程的順利開展奠定堅實的基礎。其次，離子色譜法所具備的優(yōu)勢還表現(xiàn)在其應用的范圍更廣，具有很強的適用性，能夠對多種不同土壤當中所含有的礦物質給予有效地檢測，但實際上因為土壤在吸收氮氧化物方面并不具備較強的能力，具有一定的特殊性，在開展土壤礦物質檢測的過程當中，為了能夠為最終檢測結果的準確性提供有效的保障，需要能夠進行反復的提取以及檢測，這對于促進無機陰離子檢測當中離子色譜法準確程度的更進一步提高來說是非常有利的。另外，離子色譜法在水中礦物質測定工作開展的過程中也能夠發(fā)揮非常重要的作用，在進行水樣測定的過程中，只需要應用簡便的方式即可：應用準備好的過濾器對樣品當中所含有的顆粒狀的物質給予過濾，接下來在稀釋完成之后便能夠開展測定工作。和對水中礦物質的測定相比較，對礦石樣本的測定與其之間存在較大的不同，后者測定工作的開展需要應用到更多的具有復雜性的方法。首先需要做的就是能夠對礦石樣本開展相應的酸堿分解處理工作，在開展試樣溶解的過程中也需要應用到比較多的溶劑離子。需要強調(diào)的是，實際所開展地質巖礦樣品測試工作的過程中，在巖石以及土壤當中容易存在較多的更具復雜性的離子，這樣在開展離子測定的過程中，所存在的復雜離子會比較容易摻雜到離子色譜儀當中，此種情況的發(fā)生對于最終分析以及測定結果的準確性會產(chǎn)生較為不利的影響。因此，在礦物質測定分析當中對于離子色譜技術的應用，需要采取相應的手段預先做好基體組分方面的相關操作，這樣才能夠有效避免不利因素對需要檢測離子所產(chǎn)生的不利影響。在最開始的環(huán)節(jié)一般都會應用堿熔法、半熔法以及熱接法等開展相應的處理工作，根據(jù)眾多的實踐表明：對半熔法的應用來開展巖礦當中所含有的陰離子的測定是非?？尚械囊环N預處理方法，但是同時此種方法也存在相應的缺陷，例如操作具有較強的復雜性。該實驗經(jīng)過長期以來的發(fā)展之后，相關的科學研究者也在不斷地在基體對離子所產(chǎn)生的影響方面給予深入的探索，其通過對硫酸的應用來開展鎳礦樣本的溶解工作，接下來采用高溫蒸餾的方式，這樣便使得鎳礦樣本的復雜基體得以有效地分離，這便使得最終測定結果所具備的準確性得到了更進一步地上升，預處理工作的開展也不需要花費更多的時間，實現(xiàn)工作開展效率的整體上升，這對于推動工程的順利開展來說意義重大。

對于離子色譜在無機陰離子當中的應用來說，其為化學領域進步的一個重大表現(xiàn)，在當前階段的應用較為廣泛并且較為成功，然而在固體樣品，特別是固體地質物料當中所含有陰離子開展的測定工作并不常見，針對巖石樣品當中陰離子開展的測定更是少之又少。因為三酸為離子色譜較為靈敏的組分，所以在開展土壤、巖石這種類型的地質樣品當中的陰離子無法通過應用三酸溶解方式給予樣品進行處理，通常會應用淋洗液提取以及微波提取等方法，以此來實現(xiàn)樣品當中所含有陰離子的有效轉化，使其能夠有效進入到溶液當中，在此基礎上開展離子色譜測定工作。針對礦石以及土壤等此種類型的固體樣品所含有鹵素開展的分析工作，針對樣品應用過氧化鈉堿熔之后，在溶液當中會出現(xiàn)較多的青羊華納以及其余的一些相應溶解物，對于此種溶液不能夠將其直接應用IC 系統(tǒng)給予分離，需要對其展開與H+的陽離子交換樹脂處理，在完成交換之后，將其保留在交換柱上。

伯英等相關研究人員通過對陰離子交換色譜點到檢測法的應用針對高純鎂砂當中所含有的無機陰離子自開展相應的分析工作。針對鎂砂應用電爐進行加熱，加熱溫度達到了1250-1350攝氏度，在這個過程中硫酸鹽以及氯化物會進行分解，其中的出現(xiàn)的氣態(tài)生成物會被鎂粉溶液所吸收，通過對稀堿液溶液的應用對待測成分給予單份多次吸收，成功完成了離子色譜法對鎂砂當中所含有相應無機非金屬雜質的測定工作。

3.2 在分析無機陽離子中的應用

通過對離子色譜技術的合理有效應用，可以展開堿土金屬和堿金屬的分析和測試工作。離子色譜技術自出現(xiàn)以來到現(xiàn)在取得了很大的進步，當下能夠通過對該技術的應用來完成過渡金屬陽離子的測定工作。對濃縮技術給予不斷地優(yōu)化以及完善，當下的離子色譜技術所具有的敏感度基本上已經(jīng)和石墨爐原子吸收光譜法接近，最終能夠獲取精準可靠的監(jiān)測結果。同時離子色譜分析法也能夠對多種不同價態(tài)的金屬離子給予有效的測定。對石英單礦物試樣給予清洗烘干處理完成之后，對其再進行加溫灼燒，最后通過對離子色譜法的合理有效應用來完成對其的測定工作，比如能夠有效獲取礦物當中所含有的鋰離子、鉀離子以及鈉離子等。此外間接電流檢測法也為離子色譜法當中非常重要的組成部分，通過對其的應用能夠有效進行海水中金屬的測量工作，將被測離子和氨磺鹽酸柱后產(chǎn)生相應的反應，接下來應用淋洗液進行淋洗與衍生之后便能夠進行海水當中所含有銅離子以及鐵離子量的有效測定。

3.3 在分離鑭系金屬中的應用

和其它金屬展開相應的比較，鑭系金屬在內(nèi)在特征方面存在較多的不同之處，其在水中發(fā)生的水解要更加容易一些，所以在鑭系元素分離方面的相關技術有著更為嚴格的要求。根據(jù)相關的實踐調(diào)查表明，對于鑭系金屬的分離上，加強對離子色譜技術的應用能夠發(fā)揮非常良好的效果，所應用的方法主要包括以下兩個方面：首先：通過應用相應的化學物質對水化物當中所含有的水給予相應的置換；第二，陽離子交換法在色譜技術當中占據(jù)非常重要的地位，通過對此種方法的合理有效應用，結合實際要求來展開相關操作，以此來對鑭系元素給予相應的分析。在離子色譜技術的支持下，鑭系金屬分離技術得到了更進一步的發(fā)展，并且在此方面工作開展的效率和以往相比得到了很大程度的提升，這對于推動鑭系金屬礦產(chǎn)勘測的建設來說具有非常積極的意義。

針對當前的陽離子開展的分析工作已經(jīng)擁有較為方便快捷的方法、例如原子自收以及高頻電感耦合等。然而對于地質物料基體來說，其通常具有較強的復雜性，針對其中所含有技術元素開展的測定工作要求對式樣開展相應的酸溶或者堿熔，然而在完成消解處理之后的試液當中會出現(xiàn)較多的基體元素，導致對IC 在地質物料的分析方面方面受到相應的阻礙，發(fā)展較為緩慢。而伴隨在線濃縮富集與基體消除技術的發(fā)展，針對地質物料當中所含有痕量金屬離子開展的測定工作逐漸成為了非常重要的一項內(nèi)容。相關研究人員針對在線樣品前處理展開深入的分析，針對復雜樣品當中所含有的鑭系金屬元素開展了相應的測定工作。在經(jīng)過消解處理之后的樣品和乙酸銨緩沖溶液進行混合之后，通過利用螯合柱以及陽離子交換柱的應用實現(xiàn)鑭系元素的富集，同時去除機體當中所含有的陰離子以及堿金屬等；對經(jīng)過基體消除之后的樣品進樣CS5A 離子交換柱當中進行相應的分離處理，同時采用了相應的淋洗液，應用520 納米紫外檢測。此環(huán)節(jié)的樣品分析應用了55 分鐘時間，能夠發(fā)現(xiàn)其比較適宜應用在土壤以及巖石等相應的復雜基體樣品方面。

4 離子色譜技術在巖礦測試中的應用展望

離子色譜技術在巖礦測試當中的應用具有著非常良好的發(fā)展前景，經(jīng)過長期以來的發(fā)展，其測定的范圍也一直在不斷地擴大，能夠開展更多離子的測定工作，而當下所開展的相關研究也有越來越多的先進檢測手段以及新柱子的出現(xiàn)。當下的離子色譜分析方法能夠與先進的儀器結合在一起進行使用，受到了相關領域的廣泛關注。而相關儀器隨著后續(xù)的發(fā)展，其功能以及用途一定會更加豐富。在進行更具復雜性樣品進行分析的過程中，其能夠實現(xiàn)與其它相關分析技術的有效結合，將離子色譜與流動注射有機融合在一起來開展相應的分析工作，能夠有效解決分析過程中所面臨的許多困難和問題，同時在開展化合物的分析工作之前，在基體所產(chǎn)生的干擾方面能夠采用相應的分離方式給予有效地避免，通過對濃縮技術的合理有效應用能夠使方法所具備的靈敏度得到整體上的提升，另外其也能夠實現(xiàn)對樣品預處理的一定程度簡化，能夠減少對試劑的適用量，也能夠降低成本的消耗，以上所說都為該技術所具備的優(yōu)勢。

5 結語

總的來說，實際上的巖礦測試工作具有較強的專業(yè)性，在開展測試期間，所涉及到的技術較為廣泛。伴隨著現(xiàn)代化科學技術的高速發(fā)展，巖礦測試技術也一直在不斷的優(yōu)化與完善，功能在逐漸豐富。實際進行巖礦開展的過程中，對礦石種類給予鑒別為不可缺少的一項內(nèi)容，所應用技術的正確性以及合理性與最終鑒別結果的準確性之間存在著非常密切的聯(lián)系，同時其在巖礦開發(fā)和分離方面的效果也會產(chǎn)生較為深遠的影響。而離子色譜技術當前階段在巖礦測試當中的應用非常廣泛，可以有效地進行多種元素的測定工作，在后續(xù)我國在巖礦開發(fā)方面所給予的力度一定會更進一步增大，需要加強對所應用測試技術的優(yōu)化以及完善，才能夠為所開展巖礦元素測試工作的準確性提供有效的保障，這對于推動巖礦行業(yè)的更進一步發(fā)展來說具有非常積極的意義。