带大家认识矿物,今天给大家介绍方铅矿。
说到方铅矿,一提到铅,大家是不是就会想起铅笔,其实铅笔里面不含铅,铅笔芯的黑色成分是石墨(一种碳的单质矿物,后续会给大家介绍)。那方铅矿是什么,又有什么性质呢,如何形成,怎么鉴定呢?
方铅矿,化学式:PbS,其中Pb(铅) 86.60%,S (硫)13.40%,常含银、铋、硒等元素,是一种最常见的含铅硫化矿物,是提炼铅的最主要矿物原料,还可作为红外探测器及检波器材料。
方铅矿中常常还含有银,因此也被用来作为提炼银的资源。
方铅矿的利用可以追溯到商代以前,中国早在商代前就从方铅矿中提炼铅。
方铅矿常呈立方体的晶形,有时为八面体与立方体的聚形, *** 体通常为粒状或致密块状。方铅矿颜色为铅灰色,条痕黑色,不透明,具有金属光泽。其硬度为2~3,密度为7.4~7.6g/cm3,性脆,具有弱导电性和良好的检波性。
方铅矿的成因产状:方铅矿主要为岩浆期后作用的产物,为各种热液作用的产物,主要产于中、低温热液和矽卡岩矿床中,常与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、石英、方解石以及矽卡岩矿物共生。最近有研究认为,有一部分方铅矿是由火山喷发沉积作用,沉积—改造—再造作用以及变质作用而形成。方铅矿易氧化形成铅矾、白铅矿、磷氯铅矾等次生矿物。
方铅矿鉴定特征有:颜色,光泽,立方体完全解理,硬度小,密度大。溶于硝酸,并有 *** 铅白色沉淀。
戈壁老皮石-龟
在赏玩奇石过程中,我们常常会担心奇石特别是矿物的放射性,这是很正常的也是很有必要的。科学发展到现在,我们存在这样的疑虑也是一大进步。
经笔者查阅、请教得知,地球上的几乎所有的物质都含有放射性,当然也包括矿物岩石。但是,人类在这种放射性的环境中繁衍生息了多少代,包括太阳和我们的家用电器、电脑、手机、建筑用石材等,都有放射性,我们人类已经能适应了这样的环境。因此一般来说,奇石、矿物中轻微的放射性,并不会影响我们的健康。只有当某些奇石、矿物的放射性超过地壳中的平均含量时,经用辐射计、放射性检查计测量放射强度超过50伽码的才会对我们的健康造成危害。
据了解,以下四类矿物岩石等的放射性较强,我们应尽量避免近距离接触。如果非要于之打交道,必须在专业人员指导下进行,要切记带手套、穿防护服,不要直接触摸碰,更不要闻、舔和咬。
含铀矿物
如晶质铀矿、沥青铀矿、铀黑、钛铀矿、硅钙铀矿、钡钾铀矿、铜铀云母、钙铀云母等矿物。这些矿物一般因含铀多,放射性很强。
一些含钇、铍等元素的稀土矿物。
即铌钇矿、磷钇矿、硅铍钇矿、褐钇铌矿等矿物。这些矿物依其放射性元素的含量,放射性强弱不等。如硅铍钇矿,具有强放射性。
含入、侵入、吸附、包裹型矿物、岩石。
由于岩浆侵入等原因,它们在形成过程中,常有各种危害放射性的元素被吸、掺、渗入,因而使它们也具有比较强的放射性。这些矿物岩石有:易解石、方钍石、黄绿石、细晶石等。它们一般成分复杂,常含钍、锆、铈、镧等稀土元素和铀,多具有较强的放射性,是提取稀土和放射性元素的矿物原料。四是被具有危害放射性物质污染的化石等。一般在铀矿或钍矿附近的木化石、骨化石等由于吸附、浸润、污染了危害放射性物质而有的放射强度大于50伽码。
以上列举的放射性矿物质岩石等,我们一般不太常见,接触它们的机会很少,国家作为特殊的资源,对其管理比较严格,有的人想找几块作标本也不容易,另外,地球上各类矿物质达4300多种,而已被证实有危害放射性的只有22种,数量也不多,比例微乎其微。换言之,具有危害性的放射性矿物岩石在地球上所有矿物质中,从种类、数量都是微不足道的。因此,赏玩奇石的人们没必要谈放射性就色变。
戈壁玛瑙石-小船
我们所赏玩的奇石,笔者认为,广义而言,指的是具有观赏、把玩、佩饰等作用的原(岩)石奇石和经篆刻、雕刻等人工加工的以上原(岩)石的石头成品即工艺奇石,狭义而言,专指具有观赏、把玩、佩饰等作用的原(岩)石。所说的是原(岩)石奇石,即水石和山石等原(岩)石,参考有关专家、学者并进一步归纳可分为五大类,即:造型(岩)石类、纹理(岩)石类、矿物晶体(岩)石类、古生物化石类和其他(岩)石类。这些奇石如果不和具有危害放射性物质共伴生、混杂,绝大多数没有危害放射性,具体说来,它们是:
1、造型(岩)石类 :灵壁石、太湖石、英石、昆石、戈壁石、沙漠漆、钟乳石与石笋、构造石、来宾石、三江石、大化石、吕梁石、九龙璧石、大漠石、姜石、玉石 、印章石和砚石等,其中的玉石包括无机玉石和有机玉石。前者有翡翠、软玉、独山玉、蛇纹石玉、玉髓(阴山雪玉)、欧泊、玛瑙、石英岩玉、木变石、绿松石、青金石和桃花石,有机物玉石则是指珍珠、琥珀、珊瑚、牙类和龟甲,与玉石一样,印章石和砚石的观赏性、奇特性也是指未经雕凿的原石而言。印章石有:寿山石、青田石、昌化石、巴林石等;砚石有:端砚石、歙砚石、洮砚石、鲁砚石、澄泥砚、苴却砚、红丝砚和松花砚等。
2、纹理(岩)石类 :黄河石、三峡石、红河石、雨花石、汉江石、崂山绿石、临朐彩石、济南绿石、泰山石、泰黄石、红丝石、花卉石、竹叶石与模树石、大理石、草花石、金海石、蜡石、纹理玛瑙石、金沙江石、其他纹理石等。
风凌石
3、矿物晶体(岩)石类 :水晶、透闪石、刚玉、硬锰矿石、锰钽矿、镁磷钙铝石、磷氯铅矿石、金刚石、 锂辉石、胆矾、鱼眼石与辉沸石、绿柱石、羟砷锌石、石榴子石、水纤菱镁矿、砷钙铜石、辰砂、白云石、雄黄、雌黄、石英、方解石、辉锑矿、萤石、电气石、黑钨石、白钨矿、孔雀石、硅孔雀石、芙蓉石、黄铁矿、石膏等。
4、古生物化石类:可分为动物、植物、遗迹化石等,常见的动物化石有:三叶虫、笔石、珊瑚、石燕、鸮头贝、角石、菊石、昆虫、海百合、鸟类、鱼类、蛙、龟、恐龙、鱼龙、贵州龙化石等;植物类化石也有很多种类,以硅化木、树化玉和藻类 *** 体形成的叠层石最为常见;遗迹类有生物活动印痕(包括恐龙蛋和恐龙粪)、动物足迹、巢穴等。
5、其他(岩)石类有:陨石、雷击石和火山弹等。
至于工艺奇石,即是以上可人工加工的原(岩)石成品,只要原(岩)石不和具有危害放射性物质共伴生、混杂,加工时不混入危害放射性物质,绝大多数也没有危害放射性,我们可以放心地赏玩用。
总之,从上可知,我们在赏玩奇石中,绝大多数奇石是没有危害放射性的,我们已经知道应该接近的和应当远离的,如果有的人仍然心存疑虑,那就用辐射计或放射性检查计测量,放射强度超过50伽码的才会对我们的健康造成危害。包括我们的建材石料、家用器具等用辐射计或放射性检查计测量一下那是更好了。
参考资料:1、地质出版社1981年6月出版的《地质辞典》第二分册矿物、岩石、地球化学分册;2、《中国奇石美石收藏与鉴赏全书》,谢天宇主编,2005年4月天津古籍出版社出版;等。)
◎ 曹黎
国之使命,重任在肩。新一轮找矿突破战略行动是地质调查工作当前和今后一段时期极其重要的政治任务。国家地质实验测试中心作为国家科技创新体系和中央公益性地质调查队伍的重要组成部分,“一院七所”国家地质科技创新“火车头”的主要成员,将充分发挥专业优势,以科技创新为引领,在关键矿产分析技术攻关、野外现场快速分析设备和相关 *** 研发、分析测试质量管理和常规分析测试任务落实等方面发挥支撑保障作用,建立地质实验测试行业协调联动机制,形成强有力的支撑,为新一轮找矿突破战略行动贡献实验测试力量。
一、支撑新一轮找矿突破战略行动的基础和优势
实验测试中心多年来一直发挥着地质实验测试行业技术创新和引领的重要作用,建立的固体矿产全生命周期分析测试技术体系、野外现场快速分析测试技术与装备体系、地质实验测试标准化体系,为多类型地质样品分析测试质量和效率的大幅提升,为找矿、揭示地球深部规律等资源能源重大地质问题,提供了海量、强力和高效的数据支撑,作出了重要贡献,促进了地质实验测试工作在国家地质工作中地位的不断提升。
(一)构建固体矿产全生命周期分析测试技术体系,应用广泛,效果明显
实验测试中心在国内率先开展铼-锇同位素定年技术研究,为探讨大规模成矿作用发生的特点、成矿的地球动力学背景等提供了理论和数据依据,有效支撑地质基础调查研究。一是建立了辉钼矿、铜镍硫化物、黑色页岩等矿物中同位素定年分析 *** ,技术指标达到国际先进水平。完成长江中下游成矿带、南岭成矿带等数百个不同类型金属矿床的同位素年龄测定。二是建立独居石中铀-铅定年、多类型超低含量样铼-锇同位素定年、白钨矿中锶同位素测定、铂族元素与锇同位素同时分析等创新技术,实现对成岩成矿时代、变质事件发生时限、沉积地层及油气藏年龄的直接厘定,为成矿物质来源提供了更精准、更多元的示踪手段,有力支撑了矿床成因研究和找矿勘查。
实验测试中心建立了覆盖岩石、土壤、矿石矿物中无机多组分同时分析技术体系,有力支撑矿产勘查。一是在地质行业内率先建立岩石、土壤中无机多元素同时分析 *** 体系,解决了地质样品中痕量超痕量元素分析技术的难题,被全国行业实验室广泛采用,成为主要使用的分析测试手段。二是开展复杂基体矿石中无机多元素同时分析技术研究,建立钨钼、稀土等多种矿石稀有稀散稀土元素同时测定技术,分析的准确度、精密度极大提高,成功应用于我国“三稀”资源调查样品测试,为摸清我国“三稀”资源家底提供了有力技术支撑。
(二)研发野外现场快速分析测试技术与装备,极大提升矿产勘查效率
随着上一轮找矿突破战略行动的开展,实验测试中心工作链条不断向野外延伸,构建了野外现场快速分析测试技术体系。
在快速检测平台建设方面,一是建设地质野外现场移动实验室,可搭载X射线荧光光谱仪、测金仪、测汞仪、气体质谱仪,并成功应用于多个野外找矿现场。二是在黑龙江漠河北极村建立了首个陆域天然气水合物钻探岩心气现场快速检测实验室,填补了我国陆域永久冻土带天然气水合物钻探现场岩心气体快速检测的空白。三是研发的车载页岩气综合分析系统平台,在多个页岩气勘查井场成功应用,为重点地区页岩气有利区优选提供重要依据。
在野外快速分析技术和设备研发方面,一是研发的便携式锂-钾分析仪,可现场分析盐湖卤水及锂矿石中锂钾等元素,应用于新疆罗布泊罗北地区地下富钾卤水、川西甲基卡锂辉石矿等野外现场,克服了西部高海拔地区仪器灵敏度下降造成的不利影响,有力地支撑了锂钾资源调查。二是研发页岩含气量测定仪、气体组分联测仪、高温岩石热解评价仪等仪器,建立了页岩气地质调查关键参数现场测试技术 *** 体系,实现了页岩气资源评价关键参数野外现场在线准确测定,极大提升了分析效率。三是研发离子吸附型稀土分量野外现场快速定性定量测试等多项快速分析 *** ,满足野外找矿现场实时快速测试和筛查工作要求,可直接支撑野外找矿之一线。
(三)建设地质实验测试标准化和质量控制体系,为数据质量管理保驾护航
在标准物质和标准 *** 研制方面,实验测试中心主持、参与并完成了数百项国家、行业实验测试 *** 标准的制修订和标准物质的研制。制修订《地质矿产实验室测试质量管理规范》等多项技术管理规范,统一和规范了我国地质实验室的质量管理和技术要求。
在质量控制体系建设方面,一是研发实验室信息管理系统(LIMS),可实现实验测试全流程质量管理和数据可视化分析,显著提高了数据质量管理水平,在行业多家单位得到推广应用。二是研发的全国地下水样品测试质量监控专家系统,高效保障了国家地下水监测工程水质样品检测数据的质量。三是在全国农用地污染状况详查工作中,作为国家级质量控制实验室,全面参与农用地详查样品分析技术规程研究编制,研发和制备土壤详查监控样品,为专项调查的有序开展提供了技术支撑。
(四)实施两个国家级项目,做好充分技术储备
2021年,实验测试中心先后获批“战略性矿产岩矿分析测试技术和标准体系” 和 “场地土壤重金属现场快速检测技术与智能设备” 两个国家重点研发计划重点专项项目。实验测试中心精心组织实施这两个项目,开展标准物质和标准 *** 研制,建立并优化典型战略性矿产普查样品制备技术、固体进样-发射光谱法测定铅矿石中锡分析 *** 等5项分析 *** 。构建战略性矿产分析测试质量控制体系。研发车载型光电直读光谱仪,车载实验室及其所搭载仪器,建立便携式大气压液体阴极辉光放电发射光谱仪测定锂、钾等元素分析 *** 和便携X射线荧光光谱现场快速分析离子吸附型稀土等多个野外现场分析测试 *** ,为新一轮找矿突破战略行动的开展做好充足的技术储备。
二、支撑新一轮找矿突破战略行动的主要工作
按照新一轮找矿突破战略行动的部署要求,实验测试中心将持续发挥在分析测试 *** 研发、野外分析测试技术体系建设、分析数据质量管理等方面的优势,积极发挥地质实验测试行业的引领作用,统筹全国地质实验测试行业力量,制订统一工作方案,建立协作机制,形成合力,从分析技术创新到分析质量控制的各个环节,为专项行动提供专业支撑。
一是开展关键矿产分析技术攻关。研发低含量、难测定元素关键测试技术 *** ,创新同位素定年分析技术,开展工艺矿物学分析 *** 研究,探明成矿元素或共伴生元素的相互空间关系,为矿产绿色开发开采技术提供基础性数据。
二是开展野外现场快速分析设备和相关 *** 研发。优化完善野外车载平台,促进 *** 检出限大幅度降低和工作效率大幅度提升,形成涵盖新一轮找矿突破战略行动所需的野外现场快速精准分析能力。加快推广应用一批绿色、适用、高效的现场分析设备与技术 *** 。对接新一轮找矿突破战略行动需求,开展野外现场分析技术验证和应用示范,逐步形成快速野外调查勘查技术体系。
三是开展分析测试质量管理。统筹谋划专项行动中样品分析测试质量管理体系的建立和运行工作机制,逐级落实质量管理责任。强化系统管理、控制人为差错。开展实验室资质和能力评估,构建战略性矿产样品分析质量控制体系,为新一轮找矿突破战略行动提供强有力的分析数据质量保障。
<作者系国家地质实验测试中心党委副书记、副主任(主持工作)>
一文详解: 镓锗之外, 有哪些硬核矿产知识值得关注?▲ 图源:互联网
*文章原载《矿产保护与利用》2022年第5期。本文作者包括:张生辉、王振涛、李永胜、莫宣学、董庆吉、陈丛林、耿林、王利、张海啟、谭秀民、薛迎喜、周尚国、田郁溟、姚超美、焦森、陈正国、陈军元、王寿成、张浩钰、付水兴、王春连、王永22位来自中国地质调查局等12个相关地质研究单位的研究人员,感谢作者授权欧亚系统科学研究会转发本文。
河南日报客户端记者谭勇 通讯员 周强 郭纬航
7月13日,从省地矿局传来消息,该局第三地质勘查院承担的汝阳县里沟铅锌矿普查经过省自然资源厅的储量备案,探明一中型铅锌矿,铅锌金属资源量合计102237吨。
该项目系河南省地质勘查基金项目。工作区位于汝阳县靳村乡鱼山村一带,鱼山村是该局第三地质勘查院的帮扶贫困村,该院投入150万元,帮助该村发展相关产业,已顺利帮助该村脱贫。
据了解,普查区沟深坡陡,梯田较少,土地较贫瘠,植被较发育,基岩出露较差。该区找矿难度较大,该院得用物探、化探、钻探等综合技术手段,从2008年10月到2018年1月,地质技术人员利用地质填图、槽探、钻探工程对各矿体进行了大致控制,共完成钻探11723.58米、槽探8100立方米。
汝阳县里沟铅锌矿矿床属中低温热液充填交代型铅矿床。铅矿石类型较为简单,以硫化铅矿石为主,均为一般可选型矿石。全区发现26个矿体,探明工业矿硫化铅矿石量523万吨,铅锌金属量合计102237吨。
省地矿局第三地质勘查院院长罗玉彬介绍,汝阳县是铅锌矿生产大县,经过多年的开发,铅锌矿资源已经枯竭。此中型铅锌矿的发现,可够一个中型企业开采30年,为当地铅锌矿企业提供了有力的资源保障。
编辑:王向前
河南洛宁一尾矿库发生侧漏 官方称泄漏已控制图为洛宁县 *** 关于尾矿库发生侧漏的通报。 *** 截图
中新网洛阳4月13日电 (记者 董飞)河南省洛宁县官方13日对外通报,该县境内一尾矿库发生侧漏,目前泄漏已完全控制,处置过程无人员伤害。
洛宁县 *** 通报称,12日21时30分左右,位于洛宁县下峪镇的河南发恩德矿业有限公司石洼沟尾矿库5号溢流井拱板底部发生侧漏,少量尾矿浆流入尾矿库下游硖石沟崇阳沟内。
通报称,上述情况发生后,洛宁县委、县 *** 立即对发恩德矿业公司采取停产措施,市、县领导于之一时间带领分管单位及专家赶赴现场,并启动安全、环保应急预案有效处置。
截至13日12时,泄漏已完全控制,处置过程无人员伤害。侧漏原因正在调查。
工商资料显示,河南发恩德矿业有限公司经营范围:对铅矿、锌矿、银矿的探、采、选,并销售自产产品,铅矿石、锌矿石、铅精粉、锌精粉的进出口业务。(完)
未来十年,铅锌风云突变,中国需把大矿、好矿提前“揽入囊中”!4月17日,世界金属统计局(WBMS)公布的报告显示,2019年1-2月全球锌市场供应缺口3.68万吨,而去年全年为供应过剩7.16万吨;2019年1-2月全球铅市场供应缺口6.3万吨,2018年全年供应缺口为28万吨。
为一种具有重要工业意义的金属,未来10年,锌的需求仍会缓慢增加,尤其印度以及东南亚的一些国家,将成为锌需求增长的主力,发达程度较高的国家对锌的需求将会缓慢下行。
而对于铅来说,未来5年全球精炼铅的需求还会保持一定量的增长,但随着新能源汽车的飞速发展,以及铅的二次回收率的增加,原生铅在未来的需求势必会有所下降,对铅锌矿的未来格局都将产生重大的影响。
但无论如何变化,中国必将成为受冲击更大的一方。
2019年1-2月中国锌表观需求量为98.1万吨,占全球总量为46%左右;1-2月中国铅表观需求量预估为96.5万吨,较去年同期增加13.3万吨,占全球总量的逾45%。
作为全球更大的铅锌需求国,无论是国内还是国外,中国需要把大矿、好矿“揽入囊中”!
一、全球铅锌矿分布及储量
据美国地调局(USGS)统计数据显示,截至2015年底,世界已查明的铅资源量超过20亿t,铅储量为8900万吨;锌资源量有19亿t,锌储量为20000万吨。
世界铅矿资源分布图
世界锌矿资源分布图
全球铅锌储量主要分布在澳大利亚、中国、秘鲁等国家,其中,澳大利亚是世界上铅锌矿资源最丰富的国家,铅锌合计占世界总储量的33.91%,其次是中国和秘鲁,分别占世界总储量的19%和8%。
我国铅锌矿床分布的主要特点表现为部分不均一性,即为呈群呈带的分布特点,朱裕生(2004)将我国划分为16个成矿省,其中铅锌矿主要集中分布在华南铅锌成矿省、上扬子铅锌成矿省、下扬子铅锌成矿省、三江铅锌成矿省、内蒙古-大兴安岭铅锌成矿省、秦岭-大别铅锌成矿省、祁连铅锌成矿省、华北陆块北缘铅锌成矿省、天山北山铅锌成矿省、阿尔泰-准噶尔铅锌成矿省等。
二、中国世界级铅锌矿山
几年来,无论是国内找矿突破还是海外买矿,均有所收获。
01中国五矿-澳大利亚杜加尔河锌矿
2009年6月,中国五矿通过收购OZ公司获得了澳大利亚杜加尔河锌矿,该锌矿拥有锌矿资源量6500万吨,锌平均品位达12%,并含铅、银等副产资源,是全球已知规模更大、品位更高的锌矿之一。该矿设计年采选能力170万吨,年产锌17万吨以上,服务年限超过25年,投产后将进入全球十大锌矿行列。
2018年5月9日,五矿资源发布公告,宣布澳大利亚杜加尔河锌矿已于5月1日按期实现商业化生产。
02亚洲之一铅锌矿
2016年,新疆地矿局第八地质大队在昆仑山中发现“宝藏”-火烧云铅锌矿。
火烧云铅锌矿位于西昆仑铅锌矿带,该成矿带是特提斯世界级铅锌矿带内重要的一部分。
据最新数据,目前该矿床铅锌矿资源量2000-4000万吨,是我国迄今发现的更大铅锌矿床。之前公布的数据中,铅品位4.58%、锌品位23.92%、铅+锌平均品位28.51%,为世界级铅锌矿床中罕见的高品位矿床。具有矿体形态简单完整、产状平缓延伸稳定、埋藏浅、矿床规模大、品位高等特点。经济开发品质优异,适合露天开采。
据 *** M了解到,早在2016年年底,广汇集团旗下广汇锌业已就火烧云铅锌矿露天开采、 *** 供应及爆破服务等项目进行招标,初定于2017年4月至2019年12月底组织开采及生产。
032018年十大找矿发现-贵州
贵州省地矿局在贵州省赫章县发现品位高、厚度大的猪拱塘全隐伏超大型铅锌矿床,提交详查资源量275万吨,实现贵州超大型铅锌矿床“零”的突破。这一成果,是贵州60余年探明铅锌资源量总和的40%,潜在经济价值达600多亿元!
04甘肃省徽县郭家沟矿区查明特大型铅锌矿
该矿床埋深大,埋深在300米~1100米之间,矿床控制长约4400米。共发现矿体70条,主矿体19条,累计查明(保有)的铅锌矿石量6502.32万吨,铅金属量637659.51吨;锌金属量2151191.85吨。累计查明(保有)的伴生银金属量1162190.96千克;伴生镉金属量11767.37吨,该矿床的发现为寻找隐伏矿床提供了指导经验。
05内蒙古自治区双尖子山探明超大银铅锌矿
该大型铅锌矿采矿权范围内保有(121b+122b+333)主、共生矿产资源储量:矿石量15897.87万吨,其中银矿石量10936.09万吨,银金属量15129.29吨,银品位138.34g/t;铅矿石量3768.29万吨,铅金属量389119吨,铅品位1.03%;锌矿石量10303.76万吨,锌金属量1500462吨,锌品位1.46%。该超大型银铅锌矿的发现对大兴安岭中南段有色金属找矿具有重大意义。
了上述质之外,曾经亚洲之一大铅锌矿——兰坪铅锌矿也迎来利好消息,2018年,围绕兰坪铅锌矿的“争议”尘埃落定,云南冶金集团成为其所属公司金鼎锌业的更大股东,同时,中铝公司将云南冶金集团收入囊中, 兰坪铅锌矿的开发也不如正轨。
未来十年,铅锌矿前景可期,资源为王,中国如何掌握未来市场主动权,仍需努力。
说起矿石中的贵金属金银,马克思在《政治经济学批判》中对此有一经典描述,“金银天然不是货币,但货币天然是金银”,这句名言也被写入高中政治课本。其实早在人类刚开始建造城镇、发明文字、有贫富差距的时候,金和银这两种金属,就被视为珍稀宝物了。其中黄金是更先被用于充当一般等价物的金属。当然在从银矿石提取银的 *** 出现之后,银也成为了一般等价物,我国自唐以后,由于官方对金矿开采的垄断,白银的流通比例逐渐多了起来。
元素周期表中的几十种金属元素,金、银和6种铂族金属统称为“贵金属”,被视为珍稀宝物
所以在古代,用金银做货币的国家,基本都是银钱远比金钱多,并且银子的价格只有同等重量金子的几分之一到几十分之一。当然也跟银在地壳中的含量有关,毕竟银是金含量的21倍,分布也更广泛,产量有了保障,价值价格上也就会低些。不过也有例外,在西方世界的许多地方,由于受冶炼技术限制,加上自然银矿少,出产量更是稀少,使得银子比金子还贵。公元前1780~前1580年间,古埃及法典还规定着银的价值为金的两倍。还有日本,甚至到了17世纪,其金、银的价格还是相等的。
金银元素随着岩浆从地幔上升至地壳后,由火山喷发等形式来到地表
当然不管是黄金还是白银,在被赋予贵金属之名前,它首先是一块石头。不过它们闪耀着光泽的外表早就注定了与众不同的地位。相比之下,金的年代更为久远,几乎可以追溯到地球形成初期,大约在26亿年前,地核中的金元素,慢慢到达地幔,再由火山喷发等形式来到地壳。直到今天,自然界的金矿主要分为原生金矿和砂金两大类。这些最初的金矿源,在漫长的地质时代中活化、迁移、富集,才形成原生金矿,也就是“岩金”。而“砂金”则是地表浅层的岩金,经过千万年的风化与剥蚀,岩石变为砂土。含金的砂土被流水搬运,在此过程中,金子因比重大而沉积下来,形成砂金。
天然银矿石呈现灰黑色的金属光泽,常与其他矿产伴生
而银矿石也绝不是闪着亮光在远处就可以看到的模样,实际上恰恰相反,很多天然银矿石长得像胡须、树枝或者枯叶一样,是有金属光泽,呈灰黑色的硬东西,常常隐藏在铅矿石周围,是如同一簇头发的细丝。而且银的属性比金活泼,尽管它在地壳中的含量约是黄金的21倍,却很少以单质状态存在,自然银矿石的出现几率比狗头金还低。
“金翅膀”狗头金,民间把自然产出的大于1克的金块叫做“狗头金”,其自然金的形态多样,含金量参差不齐
所谓“狗头金”就是宛若狗头马头的不规则天然块状黄金,因有的形似狗头而得名。当然狗头的形状只是随意得来,还有形似马蹄、土豆、罗汉等外形的金块。而且无论外形如何,凡是自然界产出的大于1克的自然金块通称“狗头金”。因为金元素在地壳中的含量十分分散,提炼很困难,即便是金矿石中,一吨岩石有时也就只提炼出3~5克的金。所以能够捡到重达数千克的“狗头金”可以说是传奇般的运气,其几率甚至比天上掉馅饼还要低。而且天然的金银块,作为一种独特的天然装饰品,比普通金银的价格要高许多。
堆满库房的银元宝成为富贵人家的财富象征
金银虽然物以稀为贵,但元素周期表中的一些金属元素更为稀缺,所以稀缺性并不完全是金银能够成为货币,被赋予价值的原因。那么金银是如何成为金属元素中的“贵族”,担负衡量价值的重要效用的呢?其实金银的质地柔软,虽然密度高,还拥有亮闪闪的高颜值,但却既做不了工具,也不能当武器。不过它们化学性质稳定,抗氧化,不易生锈或腐蚀,虽不能“恒久远”,但也能“长流传”,长期持有也不会产生质量损耗;而且延展性好不易断裂,适合加工成精巧的工艺品。
明朝万历皇帝金丝皇冠,是我国现存唯一的帝王金冠。由直径仅0.2毫米的金丝编织而成,孔眼均匀,薄如蝉翼
此外银除了上述特性之外,还被称为“验毒圣物”。在很多古装片剧情里,若想知道端来的饭菜茶水有没有被下毒,十有八九会得用上银针去试毒:即变黑了为有毒。同样迷信银器的,还有公元前6世纪波斯帝国的居鲁士大帝,据说居鲁士只用银器饮水,银器还使他几次免遭敌人的毒害。实际上用银来验毒,主要是银离子的消毒杀菌的作用,当银离子与有毒的含硫化合物、某些强氧化剂接触后便会氧化变黑。所以银被人们认为是洁净的金属,因此达官贵族常用它制成餐具和各种器皿。
由于银离子的消毒杀菌作用,古代达官贵族常用来制成餐具和各种器皿
其实在贵金属中,并非只有金和银,还有6种铂族金属也被称为“贵金属”,俗称白金、铂金的铂,不过铂却是贵金属中的后起之秀了,最近200多年才获得贵金属的身份。以铂为代表的铂族贵金属,它们和金银所在的铜族都属于“过渡元素”,是地壳中的稀有物种,不管是以单质形式存在,还是与别的元素结合成各种矿物,都难得一见。但也正是这点, *** 着一代又一代人不懈寻找它们的踪迹,把它们视为岩石中最宝贵的财富。
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公元536年是历史上最难熬的一年在瑞士阿尔卑斯山的格尼菲蒂冰川上,研究人员钻取了一根72米长的冰芯,其中封存着2000多年以来的火山灰尘、风暴信息和人类污染信息。(资料图/图)
来自瑞士冰芯的碎块为自然事件和人类制造活动提供了化学线索。(资料图/图)
公元六世纪中期通常被称为“黑暗时代”,对历史学家来说它一直是个未解之谜。现在科学家对来自瑞士冰川的冰芯进行了一项超精密的分析,指出了其中的罪魁祸首。
如果你询问研究中世纪史的历史学家迈克尔·麦考密克(Michael McCormick)哪一年是最难熬的一年,他会给出答案:不是1349年,当时黑死病将欧洲的一半人口置于死地;也不是1918年,那一年的流感造成了5000万至1亿人死亡;而是公元536年。迈克尔·麦考密克说:“即便那一年不是最难熬的一年,起码也是最难熬时期的开始。”麦考密克是一位历史学家兼考古学家,他是哈佛大学人类历史科学倡议行动的主持人。
一场神秘的大雾使欧洲、中东和亚洲部分地区陷入黑暗之中,不分白天和黑夜,持续了18个月。拜占庭历史学家普罗科匹厄斯(Procopius)曾经写道:“一年到头,太阳虽说发光,但没有亮度,就跟月亮似的。”公元536年的夏季温度下降了1.5°C至2.5°C,引发了过去2300年中最寒冷的十年。那年夏天,中国下了雪,庄稼没有收成,人们遭受饥饿。爱尔兰编年史中记载着:“从536年到539年期间,人们食不果腹。”然后,541年一场腺鼠疫袭击了罗马帝国的贝鲁西亚(Pelusium)港(现位于埃及)。麦考密克称:这就是后来被称为“查士丁尼大瘟疫”一场流行病,这场流行病蔓延迅速,使东罗马帝国三分之一至一半的人口丧生,因而也加速了该帝国的崩溃。
“黑暗时代”之谜
历史学家们早就知道,六世纪中期是一个通常被称为“黑暗时代”的黑暗时期,但是长期以来神秘的烟云却一直是个不解之谜。现在,麦考密克和缅因大学气候变化研究所的冰川学家保罗·马耶夫斯基(Paul Mayewski)领导着一个研究团队,对来自瑞士冰川的冰芯进行了一项超精密的分析,指出了其中的罪魁祸首。不久前,在哈佛大学举办的一场研讨会上,研究团队报告说:536年初期,在冰岛发生了一场灾难性的火山爆发,喷射出的火山灰遍布了北半球。接着,分别在540年和547年,又发生了两次大规模火山爆发。正如研究团队在《古物》(Antiquity)杂志上所报道的那样:连续遭受火山爆发的打击,外加瘟疫袭击,使欧洲经济陷入停滞状态,直到640年,冰芯中出现了另外一个信号——空气中的含铅量突然上升,标志着银矿开采的复苏。
俄克拉荷马大学教务长兼研究中世纪史及罗马史的历史学家凯尔·哈珀(Kyle Harper)称:“自然灾害和人类污染的详细记录封存在冰芯之中,为我们提供了一种新型记录资料,有助于我们理解是人类原因和自然原因结合起来导致了罗马帝国的衰败,同时也有助于理解中世纪新型经济最早期的这种扰动因素。”
20世纪90年代,树木年轮研究表明,540年左右的夏季是异常寒冷的。此后,研究人员一直在寻找造成异常寒冷的原因。三年前,从格陵兰岛和南极洲钻取的极地冰芯提供了一个线索。一座火山爆发时,向高空大气中喷发了硫磺、铋和其他物质,所有这些物质在大气中形成气溶胶层,气溶胶层将阳光反射回太空,对地球起到了降温作用。通过将这些记录化学痕迹的冰芯与记录气候的树木年轮相匹配,现供职于伯尔尼大学的迈克尔·西格尔(Michael Sigl)带领的一个研究团队发现:在过去的2500年当中,几乎在每个异常寒冷的夏季之前都会有一次火山爆发。该研究小组提出:535年年底或536年年初,可能是在北美洲出现了一次大规模火山爆发;接着,在540年出现了另外一次大规模火山爆发。西格尔的研究团队得出结论说:两次火山爆发造成的冲击提供了解释,说明为什么出现了长时间的黑暗和寒冷。
2013年,马耶夫斯基及其跨学科团队做出决定:在瑞士阿尔卑斯山的格尼菲蒂冰川(Colle Gnifetti Glacier)上钻取的冰芯中,寻找同样的火山爆发痕迹。这条72米长的冰芯封存着2000多年以来的火山灰尘、撒哈拉沙漠的尘暴以及欧洲中心地带人们活动的痕迹。该研究团队利用新的超高分辨率法,破解了这些记录资料。在这个过程中,研究人员利用激光器在整条冰芯上切下120微米厚的冰片,代表着仅仅在几天或几周之内的降雪情况。研究人员从每一米冰芯的中心部位进行采样,采集了大约50,000份样品,通过对每份样品进行分析,寻找大约十几种成分。缅因大学火山学家安德列·库尔巴托夫(Andrei Kurbatov)说:这个 *** 使该研究团队确定了风暴来源、火山爆发和铅污染情况,能够具体到月或更短的时间单位,可以追溯2000年以来的情况。
黑暗过后是黎明
高分辨率冰芯记录与历史文本相结合,记录了自然灾害对欧洲社会的影响。
左侧为年代;中间为年代及事件发生的时间区间;右侧为时间区间及事件记录。 536年:冰岛火山喷发,使太阳昏暗了18个月,夏季气温下降了1.5°C至2.5°C。 536-545年:2000年以来最冷的十年,爱尔兰、斯堪的纳维亚半岛、美索不达米亚和中国作物歉收。 540-541年:火山又一次爆发,欧洲夏季气温再次下降1.4°C-2.7°C。 541-543年:“查士丁尼大瘟疫”在地中海地区蔓延,造成35%-55%的人口死亡,并加速了东罗马帝国的崩溃。 640年:公元六世纪中期出现经济衰落,一个世纪之后大气中铅含量出现激增,表明由于经济复苏对银矿开采量有所增加。 660年:大气中又一次出现铅含量峰值,反映了白银开采量增加的情况,开采地点很可能在法国梅勒(Melle),这跟从金币到银币的转换以及中世纪经济的开端相关联。(资料图/图)
在536年春季的冰样中,缅因大学的研究生劳拉·哈特曼(Laura Hartman)发现了两颗微小的火山玻璃颗粒。研究人员通过利用X射线照射这两个颗粒,以确定其化学指纹图谱。哈特曼和库尔巴托夫说发现:这两个玻璃颗粒,跟早先在欧洲湖泊和泥炭沼泽中发现的玻璃颗粒,以及取自格陵兰岛冰芯中的玻璃颗粒非常匹配,而这些地方的颗粒中拥有类似于冰岛的火山岩。新西兰汉密尔顿市怀卡托大学地球科学家大卫·罗维(David Lowe)很信服这种化学相似性,他说:瑞士冰芯中的颗粒很可能同样来自冰岛的火山爆发。但是,西格尔称:要想使他信服那次火山爆发是在冰岛、而不是在北美洲发生的,还需要更多的证据来支撑。
库尔巴托夫说:无论怎样,536年的风向和天气系统一定能够正好将火山喷发的羽流导向东南方,穿过欧洲,然后进入亚洲,随着火山烟雾的蔓延,盖上了一层寒冷的烟云。下一步就是在欧洲的湖泊中和冰岛寻找更多的玻璃颗粒,用以确定火山爆发的地点就在冰岛,搞清那次火山爆发为何如此具有破坏性。
一扇新的窗口
一个世纪之后,又经过了几次火山爆发,冰芯记录显示出更好的消息:640年,大气中的铅含量飙升。英国诺丁汉大学考古学家克里斯托弗·洛夫洛克(Christopher Loveluck)说,白银是由铅矿石冶炼而来的,因此大气中铅含量的上升表明:之前,这些地区的经济遭受了冲击;而一个世纪后经济出现了回升趋势,对贵金属有了需求。660年,大气中的铅含量又一次出现了峰值,标志着白银再次大规模地注入到中世纪的新兴经济中。洛夫洛克及同事在《古物》杂志中写道:这表明,随着贸易的增加,黄金已经变得稀缺起来,迫使将白银转换为货币标准。洛夫洛克说:“这种货币标准的转换,首次证明了商人阶层的崛起。”
再后来,冰芯提还供了一个窗口,使研究人员洞悉了另外一个黑暗时期。从1349年到1353年黑死病流行期间,铅从大气中消失,揭示了当时的经济又一次停滞下来。洛夫洛克称:“我们已经进入了一个新时代,我们有能力将超高分辨率的环境资料跟具有同样高分辨率的历史资料相结合,这种结合带来了真正的革新。”
(胡德良译自美国《科学》杂志官网sciencemag.org)
镓元素及其常用检测 ***你可知道?在这个充满奇迹的微观世界中,有一个几乎改变了整个化学领域的神奇元素?它的发现,让我们对化学的理解翻开了新的篇章。
你可知道?这个元素直到1875年才被人类所发现,其存在形式的探索和确认,凝聚了众多科学家的智慧和辛勤。它独特的物理和化学特性,使其在众多的领域中都有着不可替代的作用。
你可知道?在科技日新月异的今天,该元素的应用也在不断拓宽。从半导体工业到光学研究,从医疗器械到新能源开发,它的魔力在各个领域中展现得淋漓尽致。它就是战略元素——镓。
接下来,让我带领大家一起探索镓元素的奇妙世界,以及那些常用的测量 *** 。
镓元素的应用领域
镓(Gallium)是一种化学元素,其化学符号为Ga,原子序数为31。镓在多个应用领域中具有重要的用途,以下是关于镓元素的详细应用领域介绍:
1. 半导体材料:镓是半导体工业中的关键元素之一。它通常与其他半导体材料如硅一起使用,以制造各种电子器件,包括晶体管、集成电路(IC)、太阳能电池等。镓的电子迁移率高,因此它在高频电子设备中表现出色彩,例如微波器件和射频电路。特别是在军事领域有着不可替代的作用。
2. 太阳能电池:镓被广泛用于太阳能电池制造中。砷化镓(GaAs)和其他镓基化合物被用作高效率的太阳能电池材料。这些材料具有优异的光电转换性能,对光谱范围的响应广泛,适用于高温环境和光照条件变化较大的应用。
3. 合金领域:镓与其他金属元素如铟、铊、锡、铋、锌等合金化后,可以形成低熔点合金。这些合金常用于温度测控、仪表中的代汞物、珠定业作中支撑物、金属涂层、电子工业以及核工业的冷却回路等领域。
4. 医学应用:铟镓合金体温计是医疗诊断领域中的一项应用。例如,枸橼酸镓(67Ga)用于诊断肺癌和肝癌等疾病,通过放射性核素的分析来检测患者体内的异常情况。
5. 玻璃制造:镓可以增强玻璃的折射率,因此在特种光学玻璃的制造中有应用。这些特种玻璃用于光学镜片、激光器、光纤通信系统等领域。
6. 化工行业:镓化合物在化工工业中用作催化剂和添加剂,以促进化学反应的进行。
7. 其他用途:镓还在其他领域中有一些特殊应用,例如在制造高温润滑脂、液态金属冷却系统中的应用,以及在航空航天技术和国防领域的一些高温应用。
镓元素在半导体、太阳能、合金、医学、光学、化工等多个领域都有广泛的应用,其独特的性质使其成为现代科技和工业的重要组成部分之一。
镓元素的物理性质
镓元素(Ga)是一种化学元素,原子序数为31,属于p区元素。它的原子结构包含31个质子和31个电子,其电子排布为1s2 2s2 2p? 3s2 3p? 4s2 3d1? 4p1。以下是镓元素的物理性质的详细介绍:
1. 密度和硬度:镓元素的密度相对较低,为5.907克/立方厘米,比镓的密度略小。它的硬度也相对较低,在莫氏硬度尺度上约为1.5。
2. 熔点和沸点:镓元素具有相对较低的熔点,为29.76摄氏度(86.57华氏度)。这意味着在常温下,镓元素处于固态。其沸点为2204摄氏度(3999华氏度)。
3. 熔化特性:镓元素具有一种特殊的性质,即它在接近室温时具有液态形式,并保持液态状态。这是因为镓元素的熔点非常低,当环境温度高于其熔点时,它会熔化成液态镓。这种特性使得镓在温度传感器和高效散热器等应用中有着广泛的应用。
4. 导电性:镓是一种良好的导电材料。它是半导体材料,具有较高的电导率。镓在高温下的电导率接近金属,而在低温下呈现半导体特性。
5. 磁性:镓元素本身是非磁性的,但当掺杂其他元素时可以产生磁性。例如,镓掺杂一定量的锰可以形成镓锰合金,这种合金是一种强磁性材料。
6. 色彩:纯净的镓元素呈银白色,具有金属光泽。镓的颜色不会发生变化,即使在长时间暴露于空气中也不会发生氧化。
这些是镓元素的主要物理性质。镓的特殊熔化特性和半导体属性使其在电子技术、光学设备和热管理等领域具有广泛的应用。
镓元素的化学性质
1. 反应性:镓元素在常温下相对稳定,不与氧气、水、酸或碱反应。然而,当暴露在空气中时,会形成一层氧化镓薄膜,保护金属免受进一步的氧化。
2. 溶解性:镓在常规无机溶剂中几乎不溶解,包括水、酸和碱。但它可以在熔融的氢氯酸和氢氟酸中溶解。
3. 腐蚀性:镓具有一定的腐蚀性。它可以与浓 *** 反应并产生二氧化硫气体。此外,它可以与一些酸性氧化物如高氯酸反应,生成相应的盐。
4. 合金形成:镓可以与其他金属形成合金。例如,镓可以与铝、锌、铜等金属形成合金。这些合金具有优良的力学性能和耐腐蚀性,广泛用于航空航天、电子和化工等领域。
5. 化合性:镓可以形成不同的化合物。其中最常见的是氧化镓(Ga2O3)。氧化镓是一种白色固体,具有高的熔点和热稳定性。此外,镓还可以与硫、硒和碳等形成硫化镓(GaS)、硒化镓(GaSe)和碳化镓(GaC)等化合物。
镓元素的化学性质相对稳定,不太活泼。它可以与其他金属形成合金,并形成不同的化合物。这些特性使得镓在材料科学、电子技术和光学器件等领域有着广泛的应用。
镓元素的生物特性
镓元素对生物体的生物学影响还不完全清楚,因为在自然界中镓很少被生物体吸收或使用。然而,一些研究已经探索了镓元素对生物体的影响。
1. 毒性:根据目前的研究,镓元素对生物体似乎是有毒的。在动物实验中,大剂量的镓可以导致胃肠道、肝脏和肾脏等器官的损伤。但是,需要注意的是,这些实验通常使用了高于常见曝露水平的剂量。
2. 生物可利用性:镓在生物体内的生物利用性较低。镓很少被植物和微生物吸收和累积。一些研究表明,植物对镓的吸收和转运能力很弱,因此镓在食物链中的传递较少。同样,镓在海洋环境中的累积也相对较低。
3. 抗菌性:一些研究表明,镓离子(Ga3+)具有一定的抗菌活性。镓离子可以与细菌的代谢酶结合并抑制其活性,从而阻止细菌的生长和繁殖。这使得镓及其化合物在医疗和抗菌材料领域具有潜在的应用价值。
虽然镓元素对生物体的影响尚未完全了解,但目前的研究表明镓对生物体可能具有一定的毒性,并且在特定情况下可能表现出抗菌活性。然而,需要进一步的研究来更全面地了解镓在生物体中的作用和潜在应用领域。
镓元素的自然分布
镓元素在自然界中的分布非常稀少。镓是一种短寿命放射性元素,不在地壳中以游离元素的形式存在。它主要以氧化物和硫化物的形式存在于矿石中。
镓的主要矿石是锌矿石,其中含有少量的镓。其他可能含有镓的矿石包括铝矾土、镓矿石、铜矿石和铅矿石。然而,在这些矿石中,镓的含量通常非常低,很难通过传统的开采和提取 *** 获得大量的镓。
此外,镓还可以在一些矿产废渣中找到,如冶金过程中的渣滓和矿山废水中的沉淀物。这些废渣和沉淀物可以作为次生资源进行镓回收。
镓在自然界中的分布相当稀少,使得其供应相对有限。这也是为什么镓被认为是稀有金属之一,并具有重要的经济和战略价值的原因之一。
镓元素的开采提取及冶炼
镓的开采和提炼过程可以分为以下几个步骤:
1. 矿石开采:镓主要存在于锌矿石中,因此首先需要开采含有镓的锌矿。这包括传统的地下或露天采矿 *** ,以及一些特殊的矿石处理技术。除了锌矿石外,其他可能含有镓的矿石,如铝矾土、镓矿石、铜矿石和铅矿石,也可以用于镓的提取。
2. 破碎和磨矿:采矿后,矿石需要经过破碎和磨矿处理,以将其细碎成更小的颗粒,并增加表面积,便于后续的化学处理。
3. 浸出:在浸出过程中,使用化学溶剂将镓、锌及其他金属从磨碎后的矿石中提取出来。常用的溶剂是 *** 和氯化物盐溶液。这些溶剂与矿石反应,使镓和其他金属溶解到溶液中。
4. 提纯:提纯过程旨在分离和纯化镓离子,通常通过溶液中的化学反应和加热来实现。其中一种常用的 *** 是电解法,即使用电流通过溶液,在阳极和阴极之间分离镓离子。
5. 结晶:在提纯后,镓离子可以通过结晶过程从溶液中析出成为固体物质。这样得到的镓晶体可以进一步加工和处理,以满足不同的需求和应用。
需要注意的是,镓的开采和提炼过程非常复杂且成本较高,因为镓在自然界中的分布非常罕见。此外,由于镓的供应相对有限,目前还没有建立起大规模的镓提取和生产工业链。因此,镓的生产仍然是一个相对小规模和高度专门化的过程。
镓元素的检测 ***
镓元素的常用检测 *** 包括以下几种:
1. 原子吸收光谱法(AAS):原子吸收光谱法是一种常用的定量分析 *** ,利用特定波长的吸收光谱来测定样品中镓元素的浓度。它在火焰中将待测样品原子化,然后通过光谱仪器测量样品中镓元素的吸收强度。该 *** 适用于较高浓度的镓检测。
2. 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES):电感耦合等离子体发射光谱法是一种高灵敏度和高选择性的分析 *** ,广泛用于多元素分析。它通过将样品雾化并形成等离子体,在光谱仪器中测定镓元素发射的特定波长和强度。
3. 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS):电感耦合等离子体质谱法是一种高灵敏度和高分辨率的分析 *** ,可用于同位素比值测定和微量元素分析。它通过将样品雾化并形成等离子体,在质谱仪器中测定镓元素的质量荷比值。
- X射线荧光光谱法(XRF):X射线荧光光谱法利用样品受到X射线激发后产生的荧光光谱来分析元素的含量。它可以快速、非破坏性地测定样品中的镓元素含量。
- 分光光度法:该 *** 利用带有特定试剂的比色剂与镓离子反应生成有色化合物,根据生成的有色化合物的吸光度或颜色深浅来确定镓元素的含量。
这些 *** 在实验室和工业领域被广泛应用于镓元素的定量分析和质量控制。选择合适的 *** 取决于样品类型、要求的检测限和检测精度等因素。
镓原子吸收法具体应用
在元素测量中,原子吸收法具有较高的准确性和灵敏度,为研究元素的化学性质、化合物组成以及含量提供了有效的手段。
接下来,我们使用原子吸收法来测量镓元素的含量。具体的步骤如下:
制备待测样品。将需要测量的样品制备成溶液,一般需要使用混酸进行消解,以便于后续的测量。
选择合适的原子吸收光谱仪。根据待测样品的性质和需要测量的镓元素含量范围,选择合适的原子吸收光谱仪。
调整原子吸收光谱仪的参数。根据待测元素和仪器型号,调整原子吸收光谱仪的参数,包括光源、原子化器、检测器等。
测量镓元素的吸光度。将待测样品放入原子化器中,通过光源发射特定波长的光辐射,待测镓元素会吸收这些光辐射,产生能级跃迁。通过检测器测量镓元素的吸光度。
计算镓元素的含量。根据吸光度和标准曲线,计算出镓元素的含量。
以下是一款仪器测量镓元素用到的具体参数。
镓(Ga)
标准物:镓粉(99.99%)。
*** :准确称取1.000g金属镓,溶于少量王水中,在电热板上低温加热。冷却后用1%HCl稀释至1L,此溶液中Ga的浓度为1000μg/mL。避光保存于聚乙烯瓶中。
火焰类型:笑气-乙炔,富燃焰。
分析参数:
波长(nm) 287.4
光谱带宽(nm) 0.4
滤波系数 0.6
推荐灯电流(mA) 6
负高压(v) 285.5
燃烧头高度(mm)12
积分时间(S) 2
空气压力及流量(MP,mL/min) 0.25,6000
笑气压力及流量(MP,mL/min) 0.22,5200
乙炔压力及流量(MP,mL/min) 0.1,5200
线性相关系数 0.9994
特征浓度(μg/mL) 0.65
RSD(A在0.1~0.3) % 1.55
计算方式 连续法
溶液酸度 0.5% HNO3
测了表格:
序号 | 测量对象 | 样品编号 | Abs | 浓度 | SD | RSD<%> |
1 | 标准样品 | Ga1 | -0.003 | 0.0000 | 0.0009 | -27.3506 |
2 | 标准样品 | Ga2 | 0.140 | 20.0000 | 0.0024 | 1.6935 |
3 | 标准样品 | Ga3 | 0.278 | 40.0000 | 0.0025 | 0.9071 |
4 | 标准样品 | Ga4 | 0.423 | 60.0000 | 0.0010 | 0.2352 |
5 | 标准样品 | Ga5 | 0.543 | 80.0000 | 0.0039 | 0.7205 |
6 | 标准样品 | Ga6 | 0.668 | 100.0000 | 0.0056 | 0.8345 |
校准曲线:
干扰:
小于10%的硝酸及5%的盐酸、高氯酸、 *** 不影响镓的测定。但不同种类的酸将会导致镓的灵敏度略有差异,故应保持标准系列和样品溶液中酸类的一致性。磷酸对测定镓有较大影响。
镓在笑气-乙炔火焰中有部分电离,加入硝酸钾或氯化钾,使K的终浓度达到2000μg/mL可抑制电离。
实际工作中需要根据现场具体需要选择适合的测量 *** 。这些 *** 在实验室和工业中广泛应用于镓元素的分析和检测。