引言

對于煤中的微量元素的研究歷史悠久。從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)，已經(jīng)進行了大量的試驗和實踐，發(fā)展至今，已經(jīng)形成了眾多關(guān)于煤的微量元素的研究成果。從對微量元素的發(fā)現(xiàn)，到煤炭利用技術(shù)的進步，再到煤構(gòu)造中微量元素的分布和成礦作用的研究成果的得出，經(jīng)歷了上百年的煤的微量元素的研究，隨著環(huán)境污染問題的加劇，顯現(xiàn)出更加重要的作用，如今已經(jīng)成為了治理環(huán)境污染的熱點研究領(lǐng)域。

1.煤的微量元素的研究歷程

關(guān)于煤的微量元素的研究歷程，始終離不開對地質(zhì)和環(huán)境的研究，經(jīng)歷過百年的研究歷史之后，隨著科技的進步，關(guān)于煤的元素的含量的測定方法的檢測極限越來越低，但是所獲知的元素的種類卻在增多。例如使用一種測定方法就能測定出多種微量元素，或者使用多種方法進行一種微量元素含量的測定。但是這種方法都不能得到同一的鑒定結(jié)果，而且研究出來的結(jié)果是無法做橫向比較的。因此，對于近年來關(guān)于煤中的微量元素測定的方法，應(yīng)該結(jié)合不同的煤的微量元素測定的方法和標(biāo)準(zhǔn)加以分析。

2.煤中的微量元素測定方法研究的現(xiàn)狀

作為各種地質(zhì)作用形成的可燃有機物，在漫長的有機物形成的過程中，所有的元素都能在地殼中找到。對于煤的元素進行劃分，可分為微量和常量元素。微量的元素的含量界限劃分，是根據(jù)常量元素國家有關(guān)規(guī)定和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行劃分的。例如對于煤中的微量元素，根據(jù)有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，指的的是除過常量元素Si、Ca、Mg、S、P、Na等元素，含量小于0.1%。

3.常用的煤中微量元素的測定方法

3.1根據(jù)我國煤炭系統(tǒng)的實驗室化學(xué)分析方法，采用比色法或者是容量法，對微量元素磷、砷、鎵、氯、鈾等進行完整的操作，根據(jù)分析人員的論證，結(jié)果是可靠的。

3.2原子發(fā)射光譜法，是采用高價態(tài)的墊子的方法，將二躍進行激發(fā)，得到了無素的譜線，經(jīng)過與標(biāo)準(zhǔn)譜圖的對照，得到了半定量的解釋。采用設(shè)備成本和成本分析的犯法，可以分析出的元素多大幾十種，但是這種方法也有缺點，就是分析的精密度較低，屬于半定量分析方法，大量的樣品普查可以使用。

3.3原子吸收光譜的方法，是將樣品的溶解形式，采用火焰進行激發(fā)，是的元素產(chǎn)生了蒸汽，通過火焰原子吸收光譜、石墨爐原子吸收光譜、氰化物發(fā)生原子吸收光譜、冷原子吸收光譜等，這些儀器相對較為成熟，而且操作起來較為簡單，缺點是不能對固體樣品進行處理，即便是處理，手續(xù)也相當(dāng)繁瑣。

3.4中子活化分析。是對物質(zhì)進行檢測和分析的方法。包括儀器中的活化分析技術(shù)、超熱化學(xué)中子技術(shù)、INAA技術(shù)，其中第一種技術(shù)運用十分廣泛。對于煤中的元素同位素的捕捉，能夠通過同位素的放射性的形成，得到了r射線。射線的種類和強度可以對元素的含量進行檢測。這種分析方法，適合使用在固體的煤樣品中，對于多元素的測定可以直接進行測定，基底的效應(yīng)小，但是也有缺點，及時需要中子反應(yīng)器進行實驗，而且對于O、N等輕元素的分析周期過長。

3.5X射線熒光光譜，采用的是對于元素在受到外界因素激發(fā)的時候出現(xiàn)的X射線進行元素的原子的序數(shù)的激發(fā)，得到一定條件在的特征的X射線的強度以及濃度，這些數(shù)值往往呈現(xiàn)正比。有點事設(shè)備的造價較低，使用廣泛，缺點是對微量元素的靈敏較低。

3.6進行火花源的質(zhì)譜法進行無機成分的分析，采用的是質(zhì)譜分析的技術(shù)，離子源就是高頻活化，其靈敏度高，選擇效應(yīng)小，結(jié)構(gòu)較為簡單，適合用在固體的樣品分析上。

3.7進行等離子體的院子發(fā)射光譜以及電桿耦合等離子體質(zhì)譜進行電感耦合等離子體的原子發(fā)射，將原子化裝置或者離子源進行耦合，得到了射頻電磁場中的放電的氬氣。溫度可以達到5000K,采用高效率的元素的激發(fā)，在特殊高溫的狀態(tài)下，提高了分析的精密度和檢測值。與傳統(tǒng)的光譜法相比，采用ICP-AES的微量元素的高頻率激發(fā)技術(shù)，具有線性分析范圍寬，系統(tǒng)誤差小等優(yōu)勢，能夠在線性分析的范圍內(nèi)，劃分出標(biāo)準(zhǔn)曲線。

離子源中等離子產(chǎn)生ICP－MS，能夠保證以等離子體作為質(zhì)譜分析的離子源能夠產(chǎn)生各種帶正電荷的離子，在加速電場作用下，電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP－MS）發(fā)展最快，利用最成熟的元素分析質(zhì)譜儀器同時檢測微量元素，形成離子束攝入質(zhì)量分析器。

其優(yōu)點是靈敏度高、檢測限底、測試速度、選擇性高，近年來在測試時由于對等離子體的射頻能量敏感，分析物信號實對等離子體噴射流的變化具有保證上述參數(shù)的穩(wěn)定性的作用，但是缺點是儀器比較昂貴。

4.煤中微量元素測定方法分析結(jié)果

4.1對于方法進行選擇可以采用不同的檢測方法。

目前通過ICP-MS測定的元素多達42種。多種元素的含量經(jīng)過測定后采用的次數(shù)是相同的。INAA測定的方法，在難度上緊緊次于上述方法。常用到的煤中微量元素的含量測定的方法，根據(jù)測定的元素進行分析，是現(xiàn)在常用的煤中微量元素含量測定的方法之一。

4.2ICP－AES，誘導(dǎo)耦合等離子體原子發(fā)射光譜，其中INAA比較接近，所測定的元素包括Cr等十多種微量元素，包括B、Ba、Be、Cu、Ga、Ge等，是次于ICP－MS的技術(shù)、經(jīng)常采用INAA，微量元素含量測定非常嚴(yán)謹(jǐn)。XRF是早期分析煤中含量的重要方法，使用范圍在逐漸縮小，隨著科技的發(fā)展，儀器日趨精密化和智能化。

4.3以煤中微量元素汞的含量的測定為例，所測煤樣數(shù)量為65，測定的元素包括F和CL兩種。通過AFS測過汞含量，只有ISE測過F，使用ISE測CL的樣品數(shù)是174。在各種測定方法中只有CV-AAS，DMA－80可以對煤中汞含量進行測量。

文章來源：[1]蘇瑩瑩.煤中微量元素含量常用測定方法[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2017,(20):74-75.