麥志朗

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

關(guān)鍵詞：有色金屬化學(xué)分析；自動化研究；發(fā)展趨勢

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

有色金屬化學(xué)分析，是倡導(dǎo)從化學(xué)數(shù)據(jù)的角度去審視有色金屬的性能，屬性等內(nèi)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(zhì)量檢測等方面發(fā)揮作用。隨著有色金屬化學(xué)分析技術(shù)朝著自動化方向發(fā)展，有色金屬化學(xué)分析工作質(zhì)量和效益得以不斷提升。因此，探究有色金屬化學(xué)分析自動化的問題，顯得尤為必要。

1 有色金屬化學(xué)分析自動化的必要性

有色金屬化學(xué)分析自動化，是指基于自動化技術(shù)實現(xiàn)原來有色金屬化學(xué)分析流程的簡化，推動有色金屬化學(xué)分析工作效率和質(zhì)量的提升，以服務(wù)于有色金屬化學(xué)分析工作。相對于傳統(tǒng)有色金屬化學(xué)分析工作來講，以人工實驗的方式來進行化學(xué)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(xué)分析的結(jié)果出現(xiàn)失誤，進而對于后期各種決策造成負(fù)面影響，令生產(chǎn)商、使用方及第三方檢測機構(gòu)都會產(chǎn)生損失。但是如果使用有色金屬化學(xué)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(fù)面影響，還可以保證有色金屬化學(xué)分析工作的高效發(fā)展。

2 我國有色金屬化學(xué)分析自動化的發(fā)展歷程

我國有色金屬化學(xué)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(xué)者的努力下，推動著我國有色金屬化學(xué)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(xué)分析自動化的發(fā)展歷程。

2.1 近代我國有色金屬化學(xué)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(yīng)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(jié)合不同情況對于滴定速度進行調(diào)整，以達到自動化的效能。依據(jù)當(dāng)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(luò)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(jié)果。從結(jié)構(gòu)上來看，主要可以將其歸結(jié)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(gòu)成的滴定動作執(zhí)行結(jié)構(gòu)；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(guān)于有色金屬化學(xué)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(xué)反應(yīng)，吸光度測定，減壓過濾和攪拌氣供應(yīng)的結(jié)構(gòu)上組件。此儀器的效能主要體現(xiàn)在：①有色金屬的化學(xué)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(dāng)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(guān)于有色金屬化學(xué)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(chǔ)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(guān)系礦務(wù)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(zhuǎn)變元件的，選定對應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)儀，再加上延時繼電器，中間繼電器和電磁閥等設(shè)備的基礎(chǔ)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(xué)分析的數(shù)據(jù)顯示正常，無論是準(zhǔn)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(xué)分析自動化的發(fā)展歷程

我國現(xiàn)代有色金屬化學(xué)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(xué)分析自動化而言，有著更加夯實的化學(xué)分析經(jīng)驗，有著更加完善的自動化技術(shù)體系。在國內(nèi)先進技術(shù)的引導(dǎo)下，采用智能動態(tài)跟蹤技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)曲線的非線性回歸技術(shù)，改變了傳統(tǒng)有色金屬化學(xué)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(xué)分析中去。以當(dāng)前使用比較普及的有色金屬分析儀為例，其技術(shù)參數(shù)可以達到以下的水準(zhǔn)，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?qū)崿F(xiàn)自動打??；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(diào)整。

3 我國有色金屬化學(xué)分析自動化的發(fā)展趨勢

從當(dāng)前我國有色金屬化學(xué)分析自動化發(fā)展現(xiàn)狀來看，有色金屬化學(xué)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(zhì)譜法和熱重量法等方式，在上述各種方法的引導(dǎo)下，使得我國有色金屬化學(xué)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(nèi)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(fù)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(xué)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(xué)性質(zhì)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(jié)果；③精細化方向，掃描隧道顯微法可以對物質(zhì)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(jié)構(gòu)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(shù)的幫助下，可以將化學(xué)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(xué)數(shù)據(jù)分析報告，這也是未來有色金屬化學(xué)分析自動化的重要發(fā)展趨勢之一。

4 結(jié) 語

綜上所述，我國有色金屬化學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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。

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