我國有色金屬化學分析自動化研究的一些進展

麥志朗

摘 要：對于有色金屬進行化學分析，是促進冶金工藝生產(chǎn)質量提升，保證相關金屬行業(yè)健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。文章總結和歸納了當前我國有色金屬化學分析自動化研究的成果，并且對于未來我國有色金屬化學分析自動化的發(fā)展趨勢進行了探究。

關鍵詞：有色金屬化學分析；自動化研究；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TF111 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）02-0172-02

有色金屬化學分析，是倡導從化學數(shù)據(jù)的角度去審視有色金屬的性能，屬性等內容，進而在鑒別有色金屬，研究有色金屬性能，實現(xiàn)有色金屬質量檢測等方面發(fā)揮作用。隨著有色金屬化學分析技術朝著自動化方向發(fā)展，有色金屬化學分析工作質量和效益得以不斷提升。因此，探究有色金屬化學分析自動化的問題，顯得尤為必要。

1 有色金屬化學分析自動化的必要性

有色金屬化學分析自動化，是指基于自動化技術實現(xiàn)原來有色金屬化學分析流程的簡化，推動有色金屬化學分析工作效率和質量的提升，以服務于有色金屬化學分析工作。相對于傳統(tǒng)有色金屬化學分析工作來講，以人工實驗的方式來進行化學分析，消耗時間比較長，很容易受到人為主觀因素的影響，使得化學分析的結果出現(xiàn)失誤，進而對于后期各種決策造成負面影響，令生產(chǎn)商、使用方及第三方檢測機構都會產(chǎn)生損失。但是如果使用有色金屬化學分析自動化手段的話，不僅可以規(guī)避各種主客觀因素的負面影響，還可以保證有色金屬化學分析工作的高效發(fā)展。

2 我國有色金屬化學分析自動化的發(fā)展歷程

我國有色金屬化學自動化的發(fā)展已經(jīng)有四十多年，在此方面也取得了很多可喜的成績，在無數(shù)專家學者的努力下，推動著我國有色金屬化學分析自動化的發(fā)展和進步。具體來講，可從以下幾個角度來探究我國有色金屬化學分析自動化的發(fā)展歷程。

2.1 近代我國有色金屬化學分析自動化的發(fā)展歷程

2.1.1 動光度滴定儀

新疆冶金研究所于1975年的時候，對于自動光度滴定儀的制作和應用進行了研究，并且嘗試制作了一臺自動光度滴定儀。其運行原理為：儀器滴定過程自動進行，可以結合不同情況對于滴定速度進行調整，以達到自動化的效能。依據(jù)當時的研究報道來看，可以對鈣、鎂等元素的EDTA滴定和鐵的重絡酸鉀滴定實現(xiàn)分析，其在黑色金屬上的效能比較明顯，可以得到比較滿意的結果。從結構上來看，主要可以將其歸結為：①分光部分，是由單色儀來完成的；②電子控制部分；③電磁滴定管構成的滴定動作執(zhí)行結構；④電流部分。

2.1.2 數(shù)控通用型自動分析儀

早在1981年西北區(qū)冶金分析第十次會議上，發(fā)表了關于有色金屬化學分析自動化的文章，提出了研制數(shù)控通用型自動分析儀的想法。具體來講，這是由祁連山銅礦王希文提出的，他希望在數(shù)字程序控制器，化學反應，吸光度測定，減壓過濾和攪拌氣供應的結構上組件。此儀器的效能主要體現(xiàn)在：①有色金屬的化學分析的范圍比較廣泛，可以運用到礦石上，也可運用到其他物料上，當然也包括眾多的黑色金屬；②在石英外加熱溶解，以有毒氣處理裝置的試樣進行前處理，避免對于環(huán)境造成污染；③以計時加液的方式來進行，玻璃器件中量在不斷減少的時候，可以對于其單元素或者多元素實現(xiàn)分析，甚至對于銅鐵元素實現(xiàn)二次鑒定。

2.1.3 示差微分自動程序控制極譜儀

在1981年西北區(qū)冶金分析第十次會議上還提出了另外一個關于有色金屬化學分析自動化的研究成果，那就是新疆冶金研究所王克俊提出的示差微分自動程序控制極譜儀，其原理為，在集成電路塊的基礎上，以單池示差的方法實現(xiàn)電流殘余的消除，以提升其敏感度，并且在微分極譜法的幫助下，使得儀器的分辨率得以提升，由此達到整體操作過程處于自動化運行的狀態(tài)。

2.1.4 硫光電自動滴定儀

1981年9月份的時候，中南區(qū)有色金屬分析第二次會議上，關系礦務局試驗所的鄭森芳等提出了硫光電自動滴定儀的研制想法。作者吸取鋼鐵中硫光電自動滴定的經(jīng)驗，希望可以研制出一種含量硫的光電自動滴定儀，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工滴定的做法。這種儀器是使用硒光電池來作為光電轉變元件的，選定對應的溫度調節(jié)儀，再加上延時繼電器，中間繼電器和電磁閥等設備的基礎上，進行程序控制陷入的安排，進而實現(xiàn)儀器的制作。實踐表明，其化學分析的數(shù)據(jù)顯示正常，無論是準確度，還是精密度方面都有著極好的表現(xiàn)。

2.2 現(xiàn)代我國有色金屬化學分析自動化的發(fā)展歷程

我國現(xiàn)代有色金屬化學分析自動化的發(fā)展水平比較高，相對于傳統(tǒng)有色金屬化學分析自動化而言，有著更加夯實的化學分析經(jīng)驗，有著更加完善的自動化技術體系。在國內先進技術的引導下，采用智能動態(tài)跟蹤技術和標準曲線的非線性回歸技術，改變了傳統(tǒng)有色金屬化學分析儀器的運作模式，可以將其運用到鋼鐵，以及合金材料元素的化學分析中去。以當前使用比較普及的有色金屬分析儀為例，其技術參數(shù)可以達到以下的水準，如圖1所示。

該儀器的特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①分析的黑色金屬的種類比較多；②以微機控制的方式實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的處理和分析，并且可以以直讀的方式展現(xiàn)，能夠實現(xiàn)自動打印；②無論是零點，還是滿度，都可以實現(xiàn)自動化跟蹤，期間沒必要進行任何的調整。

3 我國有色金屬化學分析自動化的發(fā)展趨勢

從當前我國有色金屬化學分析自動化發(fā)展現(xiàn)狀來看，有色金屬化學分析自動化過程中主要會運用到原子光譜法，X射線熒光法，掃描隧道分析法，原子質譜法和熱重量法等方式，在上述各種方法的引導下，使得我國有色金屬化學分析自動化朝著更加好的方向發(fā)展和進步。具體來講，其發(fā)展趨勢可以將其界定為以下幾個內容：①定量和定性化方向，也就是說在各種光譜法的幫助下，可以對于黑色元素進行定量和定性分析，可以在規(guī)避負面影響的背景下，實現(xiàn)對于局部元素的個性化分析，這是未來有色金屬化學分析自動化發(fā)展的基本趨勢；②動態(tài)化方向，以X射線熒光法為例，它是種重要的無損分析方法，可用于動態(tài)過程的分析。其再現(xiàn)性好，散射線本底強度小，分析靈敏度高。跟原子光譜法相比，X射線熒光法受基體的影響更大，可以為表面和微區(qū)分析，分析輕元素時受散射和熒光效率的影響檢出限會提高。也就是說可以實現(xiàn)對于有色金屬化學性質的動態(tài)化分析，以便給予實際測量工作更加理想的數(shù)據(jù)結果；③精細化方向，掃描隧道顯微法可以對物質本面進行原子級別的分辨，通常還配合電子束探針，進行光電子能譜和電子能譜分析，可以對表面電子分布和能級結構進行分析，多用于特殊合金的表面相和催化過程的研究。在各種自動化技術的幫助下，可以將化學分析提升到對于原子級別的分辨，進而得出更加全面，更加微觀的化學數(shù)據(jù)分析報告，這也是未來有色金屬化學分析自動化的重要發(fā)展趨勢之一。

4 結 語

綜上所述，我國有色金屬化學分析自動化研究成果不斷積累，其成為推動我國有色金屬化學分析自動化行業(yè)發(fā)展的理論依據(jù)。相信隨著在此方面理論研究的不斷完善，實踐探索經(jīng)驗的不斷積累，我國有色金屬化學分析自動化研究的效果和效率將會不斷提升，而這對于促進我國有色金屬化學分析自動化朝著精細化，定量化，定性化和動態(tài)化發(fā)展而言，都是極為有利的。

參考文獻：

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