地质化学实验的误差及成因

地质化学实验的误差及成因

曾涵荟

中国建筑材料工业地质勘查中心陕西总队 陕西西安 710003

摘要：地质化学实验对地质找矿具有重要意义，本文讨论地质化学实验误差分类和成因，在此基础上提出误差控制措施，旨在为降低实验提供参考借鉴。

关键词：地质工作；地质化学实验；实验误差；误差类型；误差成因；误差控制

在地质找矿工作中，需要通过专门的化学实验与分析来确定样品成分及含量。在实际操作过程中，由于受到不同因素的影响，很难使实验始终处在理想条件下，进而导致实验结果和根据实验结果给出的结论都和实际情况存在偏差。通过对化学实验中可能产生误差的原因进行分析，可以制定避免和减少误差的方法，确保实验结果与真实情况尽可能贴近。

1误差分类与成因

在实际的地质化学实验中，主要可能产生以下几种类型的误差：

（1）系统误差：该误差主要因为固定原因产生，大多具备一定规律可循，比如分析结果高于正常结果，或分析结果低于正常结果，该误差并非通过减少实验次数就能有效控制，实际的化学实验过程中，会由于各个方面的原因导致结果和根据实验结果得出的结论产生很大出入。

（2）随机误差：该误差类型指的是因偶然原因使实验结果和真实结果存在一定偏差，随机误差通常会使试验结果处在一定范围内发生波动，但虽然如此，也很难进行预测。对于地质化学实验，环境误差就是最常见的随机误差，实验中可以避免此类误差，但不可能实现完全避免，只可以通过适当的整改将其降至最低程度^[1]。

（3）粗大误差：该类型的误差主要是由于人为原因而产生的，导致实验结果和真实情况存在一定偏差，人为原因包括操作不规范、试剂选错等等。要想从根本上规避这一误差，实验必须严格按照相关规范进行，采用与规范相符的试剂与方法，以免产生差错，导致实验结果和真实情况存在差别。

2分析结果

对于化学实验结果，应尽可能保证准确性与精密度，实际的实验操作中，可采用相对误差的形式来表达，也就是一定条件之下，允许有一定程度的误差存在。一般而言，准确度与精密度之间存在差距，换言之，若实验有很高的精密度，则其准确度并不一定能得到保证，对此，相关实验人员必须引起高度重视。

在不同的化学实验条件下，因人为操作方法和流程有所不同，所以会得出完全不同的实验结果，如前所述，实验结果允许存在一定程度的误差，对误差进行的记录大多采用公差予以衡量，也就是在科学计量范围内对误差进行记录，然后通过反复多次的实验予以对比分析，若两次实验后产生的结果误差都处在允许范围之内，则说明公差可以被接受；相反，若两次实验后产生的结果误差没有处在允许范围之内，则公差不能被接受。

3误差控制对策

对于在实验过程中产生的误差，可通过一些措施来分析解决，起到减小误差的作用。就目前来看，主要有以下几种方法：

（1）降低测量误差：测量是化学实验最终步骤，即在实验完成后需要对收集和记录的数据进行计算。对此，为保证结果的真实性与准确性，需要对各项结果数据的测量过程予以规范，避免测量过程中产生误差，保证最终的实验结果和真实情况相接近。不同类型的化学实验往往对应不同的操作流程及方法，所得到的实验结果也有很大不同，针对不同类型的实验结果，往往对应不同的测量及取值方法。在这一环节中，为避免测量误差的产生，可采用不同的方法进行测量，确定不同方法对应的结果是否处于允许范围，若能处于允许的范围，则可使用该结果对应的方法进行测量计算，反之则不可以用于测量^[2]。

（2）增加平行测定：通过大量的实践可知，平行测定具体次数是和实验结果能否达到真实准确存在很大关联的，而且一般为正相关。从实验结果可以看出，随着平行测定次数不断增多，实验结果准确性越高。基于此，在无法确定实验数据时，可通过适当增加平行测定来得出准确的结果。然而，应注意，实验次数应尽量控制在2-4次范围内，这对保证实验结果准确度是有重要作用和价值的。从实验工作人员角度讲，在数据计算过程中应选取其平均值，以此将可能降低误差，保证最终结果的真实性与准确性。

（3）选择适宜的分析方法：在化学实验完成后，若要对实验结果进行分析计算，则采用不同的方法会得出完全不同的结果与结论，因此，在对具体的实验结果进行分析的过程中，必须采取科学适宜的方法。基于此，实践中，可通过对不同实验结果的对比确定适宜的分析方式，这对后续分析与保证结果的准确度都是有十分重要的作用与意义的。采用不同的实验分析方法往往会得出完全不同的结果或结论，所以有必要通过综合比较来确定最贴近真实情况的结果。可见，分析方法选择是对实验结果能否得出有很大影响的，必须引起相关人员的高度重视。

（4）做好误差分析：对化学实验的系统误差而言，降低误差的最常用也是最有效的方法为加入修正值与排除误差源，在实际操作过程中可采用专门的仪器实施校准、对比与空白试验。对化学实验的粗大误差而言，应通过严格且深入的技术分析来避免，若无法查明误差的产生原因，应对现有粗大误差予以剔除，然后重新开展补充性实验或测试

^[3]。

（5）空白值分析：在完成对试样的制备以后，所得到的溶液即为待测溶液。对于待测溶液，可使用氯化亚锡予以还原处理，在溶液当中添加适量氯化汞之后，应按照相关标准提出的数量添加硫酸亚铁铵，再添加适量的硫-磷混合酸与水（必要时还应添加指示剂），最后通过重铬酸钾标准滴定溶液的添加来滴定，针对待测溶液开展的空白值测试，通常要连续进行两次，用于保证测试结果的准确性与真实性。

（6）铁的还原和滴定：在实际的地质化学实验过程中，针对不同类型的试样，应对具体实验操作与步骤予以相应的调整，从而满足试样实验目标。以硅酸盐岩石为例，其实验步骤一般为：在测定溶液制备完成后对其进行适当加热，在溶液达到沸腾之后利用氯化亚锡予以还原处理，在溶液自然冷却后，测定其温度，并向容器当中添加适量的氯化汞、水与混合酸，同时按照要求添加指示剂，最后按照标准方法进行滴定^[4]。

（7）试样分解：以硅酸盐为例，其分解方法主要有两种，分别为熔融分解与酸融分解。对于熔融分解，能分解的试样有很多，其实际应用十分广泛，它主要利用酸性或者是碱性熔剂放到相对较高的温度条件下实施复分解，促使试样当中所含组分分解成易溶于水的各类化合物。分解操作过程中，应注意将坩埚清洗干净，针对相同种类的试样，应按照一定比例开展双份测定，确保测定结果准确无误、真实可靠。

4结语

综上所述，地质化学实验在所有地质工作当中占据十分重要的位置，在很大程度上影响地质工作实际效果与质量。但化学实验是一个复杂的过程，容易产生误差。对此，应在建立完善信息管理系的基础上，规划人员结构，采用适宜的操作方法，持续改进实验方法与技术，以此保证实验结果的准确性与真实性，确保地质工作更好开展。

参考文献：

[1]齐新.地质找矿工作中地质实验测试方法的重要性探讨[J].居舍,2020,10(05):186-187+156.

[2]蔡万山,王长萍.空气-乙炔火焰原子吸收分光光度计在地质实验测试中的应用和注意事项[J].甘肃冶金,2020,42(01):99-101.

[3]葛小莹.原子吸收在地质灾害防治与地质行业活动相关测试中的应用[J].区域治理,2020,11(01):175-177.

[4]董天姿.地质实验测试中异常信息提取与集成的方法分析[J].内蒙古科技与经济,2019,10(21):99+157.