基于离子色谱技术的岩矿测试应用分析

基于离子色谱技术的岩矿测试应用分析

杨曼

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第八地质大队 新疆阿克苏地区 843000

摘要：在现实的角度来看，我国对于岩矿测试方面的要求逐渐增高，所以需要使用更加精准的技术，确保岩矿测试的精准程度。离子色谱技术具有测试效果佳、精准度高以及方案灵活等优势，因此在岩矿测试过程中得到了较为广泛的应用。

关键词：离子色谱技术；岩矿测试；应用分析

引言：

由于世界上存在着大量的地下矿产资源，对矿产资源的开发精度提出了更高的要求，在开采前，需要进行精密的岩矿测试才能加以开采。当前，离子色谱技术在世界的岩矿测试中广泛应用，因其测试精准度高、测试速度快的特点受到了岩矿测试应用分析的青睐和重视，但目前我国对于该技术的应用还存在着一些技术条件和水平的限制，缺乏相关的科学经验和完备的理论体系，因此，为提高我国的岩矿测试水平，必须对离子色谱技术加以科学的学习和应用，使其更好地促进我国矿业发展。

1离子色谱法基本原理

1.1离子交换（HPIC）

离子交换是基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的离子之间进行的可逆交换。在一个短的时间，样品离子会附着在固定相中的固定电荷上。由于样品离子对固定相亲和力的不同，使得样品中多种组分的分离成为可能是离子色谱的主要分离形式，用于亲水阴、阳离子的分离。

阳离子交换：

阴离子交换：

离子交换树脂上可以离解的离子和流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换，根据这些离子对交换剂有不同的亲和力而被分离。高效离子交换色谱可以分析弱保留阴离子，主要包括F-、一价无机阴离子、一元羧酸和一些弱离解组分，如HCO3-、CN-、和S2-等。同时，还可分析易极化的无机阴离子，如I-，SCN-，CLO4-，S2O32-，以及含氧金属阴离子MoO42-，WO42-、CrO42-和多聚磷酸盐等。对小分子的有机酸类也有很好的分析效果。

1.2离子排阻色谱（HPIEC）

这种分离模式包括Donn-an排斥、空间排斥和吸附过程。Donn-an排斥作用—Donn-an膜的负电荷层排斥完全离解的离子型化合物，仅允许未离解的化合物通过吸附—保留时间与有机酸的烷基键的长度有关。由于Donn-an排斥，完全离解的强电解质受排斥而不被固定相保留，而未离解的化合物不受Donn-an排斥，能进入树脂的内微孔，分离是基于溶质和固定相之间的非离子性相互作用。对于二元、三元羧酸的分离，空间排斥则起主要作用。在这种情况下，保留主要取决于样品分子的大小。

1.3离子对色谱（MPIC）

在流动相中加入一种与待分离的离子电荷相反的离子，使其与待测离子生成疏水性化合物。固定相为疏水型的中性填料，可用苯乙烯/二乙烯苯树脂或十八烷基硅胶（ODS），也有用C8硅胶或CN固定相。对离子的非极性端亲脂，极性端亲水，其-CH2-键越长，则离子对化合物在固定相的保留越强。在极性流动相中往往加入一些有机溶剂以加快淋洗速度。可用于分离一般阴离子和金属络合物，也可分离多种胺类，并对阴、阳离子类的表面活剂有较好的分离效果。

2离子色谱技术在岩矿分析测试中的应用

2.1分析无机阴离子

若是可以将离子射谱技术合理使用在无机阴离子分析过程中，就能够根据化学测试的最终目标完成结果分析。随着科学技术的快速发展，市场中出现大量无机阴离子色谱测试方案。在现实开展检测工作中，需要对样本进行提取，根据现实的检测条件，分析出良好的检测方案，还要根据检测离子完成最终的分离试验，根据标准条件完成最终的分析数据，选定。在无机阴离子检测角度来看，在一般的情况下可以使用电导检测方法，完成无机阴离子检测，这种检测方法具有一定的便捷性，过去还会受到种种科学技术手段的限制，所以只能使用高温热水的方式完成最终的样本提取。随着科学技术手段的进步，目前可以使用更加高级的超声波检测方法完成样本提取，应用这种方法，还能确保溶液不出现浸润现象，这种现象逐渐提升的检测精准程度，同时也节省了大量的实验时间，为工程进一步发展创造良好基础。

离子色谱法和其他的矿物质检测方法有所不同，因为在土壤方面存在差异性，为了保证最终的检测精度，应该针对物质进行多次提取和检查，这样才能保证最终的精确水平。还可以将色谱法使用在矿物质测定领域，在测定水体样本过程中，可以使用较为简洁的方案，通过过滤器和过滤样本等方式，在稀释完成之后进行测定。和一般的水矿物质测试有所不同，矿石样本测试更加具有精密性和复杂的结构，需要在初始阶段完成删减分解，并且还要为溶解工作提供足够的溶剂离子。在整个过程中需要注意的是，对地质环境进行测试时，需要分离复杂的离子，因为很多离子都可能和射谱仪进行混合，在一定程度影响最终的精准度。所以在使用离子色谱技术进行矿物质测定过程中，需要通过恰当的手段预防离子测试不当等现象发生。在测试的初始阶段，需要得到大量实践的支持，按照现实情况选择预处理方案，预防出现操作复杂等问题，在实验进一步发展的情况下，科研人员需要逐渐解决对离子产生影响的因素，并且还要对样品进行溶解，最后通过高温蒸馏的方法，实现样本的机体分离，这样才能逐渐提升测试的精准度，同时也降低了资源耗水，保证工作效率得以提升。

2.2分析无机阳离子

离子色谱技术出现的开始阶段，可以使用在碱土金属和其他多种金属领域中，通过应用这种技术，可以完成离子含量的有效分离。根据目前的实际情况来看，国内外关于离子色谱有关技术的研究正在持续开展，并且取得了较大的进步，由于世界对于此项技术的关注度逐渐提升，也为色谱技术研究创造了绝佳环境。有关工作人员在针对这种技术进行改进和研究的过程中，需要逐渐提升离子测谱技术的精准度和敏感度，将其和石墨炉原子吸收光谱法进行有效区分，这样才能逐渐提升测试的精准效果，并且也完成了无机阳离子的效率分析。通过使用离子色谱技术，不光可以完成金属中的阳离子分析，同时还能对金属材料内部的液态样本和阳离子状态进行分离，在进行铁和海水等领域测试分析过程中，也可以使用离子色谱技术。

2.3分离镧系金属

镧系金属有着不同于其他金属的内在特征，如镧系金属相对于其他金属，更容易在水中水解，因此对镧系元素进行分离的科学技术提出了更高的要求。实验证明，离子色谱技术可以在镧系金属的分离中发挥有效作用，具体方法如下：

（1）利用相关化学物质将水化物中的水实现有效的置换。

（2）根据离子色谱技术中的阳离子交换法，根据具体的要求进行操作，对镧系元素进行精准有效的分离。利用离子色谱技术，有效地促进科镧系金属分离技术的发展和工作效率的提高，对于镧系金属的矿产勘测具有建设性意义。

结语：

目前，随着我国岩矿业的发展和相关科学技术的进步，离子色谱技术开始全面应用于岩矿测试中的各个领域，可以有效地对岩矿、土质、水样本中的阴离子、阳离子和镧系金属进行精准的测试。随着我国资源利用效率的提高，未来对于岩矿的发现、测试以及开采的要求越来越严格，相关工作人员和科学技术人员还需提高对离子色谱技术的了解和研究，致力于研究更加经济适用、科学精准的岩矿测定方法，促进我国岩矿事业发展。

参考文献：

[1]罗凌云.基于离子色谱技术的岩矿测试应用分析[J].当代化工研究,2021(20):28-29.

[2]吴哲,张武萍,周春雨,等.离子色谱技术在地质岩矿测试中的应用[J].中国金属通报,2022(2):145-147.

[3]胡关能.离子色谱技术在岩矿测试中的应用[J].中国科技纵横,2022(22):98-100.