硅酸鹽巖石化學分析方法有哪些

85次 2025.09.01

　　硅酸鹽巖石廣泛存在于地殼中，是巖漿巖、沉積巖和變質巖的重要組成部分，其化學成分分析對地質勘探、礦產資源評價、材料研發(fā)等領域具有重要意義。目前，硅酸鹽巖石化學分析主要依據(jù)《硅酸鹽巖石化學分析方法》（GB/T14506系列標準），涵蓋主量成分、微量成分及特殊元素分析。


硅酸鹽巖石化學分析


　　硅酸鹽巖石化學分析方法


　　1、主量成分分析方法


　　主量成分是硅酸鹽巖石中含量大于1%的元素氧化物，包括二氧化硅（SiO?）、三氧化二鋁（Al?O?）、氧化鐵（Fe?O?）、氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）等，是判斷巖石類型與特性的核心指標，常用分析方法有：


　　重量法：多用于二氧化硅測定，是經(jīng)典且準確的方法。依據(jù)GB/T14506.2-2019，將樣品用堿熔法處理，轉化為可溶性硅酸鹽，再通過鹽酸酸化、蒸發(fā)脫水，使硅酸形成不溶性硅酸凝膠，經(jīng)過濾、灼燒至恒重后稱重，計算二氧化硅含量。該方法精度高，適用于各類硅酸鹽巖石，尤其對高硅含量樣品（如石英巖）效果更佳。


　　滴定法：適用于三氧化二鋁、氧化鈣、氧化鎂等成分分析。以氧化鈣測定為例，按GB/T14506.7-2019要求，樣品經(jīng)酸溶或堿熔處理后，在pH值12-13的強堿性條件下，加入鈣指示劑，用乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）標準溶液滴定，根據(jù)消耗的EDTA體積計算氧化鈣含量；氧化鎂則在pH值10的氨性緩沖溶液中，以鉻黑T為指示劑，用EDTA滴定，實現(xiàn)與鈣的分離測定。


　　分光光度法：常用于低含量主量成分或特定元素測定，如二氧化鈦（TiO?）。依據(jù)GB/T14506.3-2019，樣品處理后，在酸性條件下，鈦離子與二安替比林甲烷反應生成黃色絡合物，在420nm波長處測定吸光度，通過工作曲線計算二氧化鈦含量，該方法操作簡便、靈敏度高，適用于微量鈦的快速分析。


　　2、微量成分分析方法


　　微量成分指含量在0.001%-1%的元素，如銅（Cu）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、鉻（Cr）等，其分析對巖石成因研究、礦產資源普查至關重要，常用方法包括：


　　原子吸收分光光度法（AAS）：依據(jù)GB/T14506.30-2019，樣品經(jīng)硝酸-氫氟酸-高氯酸消解后，導入原子吸收分光光度計，通過不同元素的特征吸收波長（如銅324.7nm、鉛283.3nm）測定吸光度，與標準溶液對比計算含量。該方法選擇性好、干擾少，可同時測定多種微量金屬元素，廣泛應用于硅酸鹽巖石常規(guī)微量分析。


　　電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）：屬于多元素同時分析技術，按GB/T14506.35-2019要求，樣品經(jīng)微波消解法或酸溶法處理后，引入電感耦合等離子體光源，元素被激發(fā)后發(fā)射特征光譜，通過光譜強度定量分析。該方法覆蓋元素范圍廣（可測70余種元素）、檢出限低，適合批量樣品的高效分析，目前已成為微量成分分析的主流方法之一。


　　3、特殊元素分析方法


　　針對硅酸鹽巖石中具有特殊環(huán)境或工藝意義的元素，需采用專用分析方法：


　　汞（Hg）的測定：依據(jù)GB/T14506.34-2019，采用冷原子吸收分光光度法。樣品經(jīng)硝酸-硫酸消解后，加入氯化亞錫將汞離子還原為汞原子，利用汞原子對253.7nm紫外光的強吸收特性，通過冷原子吸收測汞儀測定吸光度，該方法可有效避免汞的揮發(fā)損失，檢出限低至0.0001μg/g。


　　砷（As）的測定：常用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法（HG-AFS），按標準要求，樣品經(jīng)酸溶后，在酸性條件下加入硼氫化鉀將砷轉化為砷化氫氣體，導入原子熒光光譜儀，通過熒光強度定量。該方法靈敏度高、抗干擾能力強，適用于痕量砷的分析。


　　此外，隨著分析技術的發(fā)展，X射線熒光光譜法（XRF）、電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）等無損或微損分析技術也逐漸應用于硅酸鹽巖石分析，其中XRF可實現(xiàn)樣品的快速半定量分析，ICP-MS則憑借極低的檢出限（ng/kg級），成為超痕量元素分析的重要手段。


　　


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