常用的化学元素范文
时间:2023-06-18 10:54:22
导语:如何才能写好一篇常用的化学元素,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
铁在化学元素周期表中位于第四周期区域,第八族,铁元素是一种化学元素,它的化学符号是Fe,原子序数是26,是最常用的金属,它是过渡金属的一种,是地壳含量第二高的金属元素。
化学元素周期表,是根据原子序数从小至大排序的化学元素列表,列表大体呈长方形,某些元素周期中留有空格,使特性相近的元素归在同一族中。
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篇2
【关键词】检验方法;样品的制备
0.前言
金属材料广泛应用于社会的各个方面,对工业、农业及社会经济的发展起着非常重要的作用。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础[1]。
不同金属材料的性能不同,如常见的钢、铜和铝等金属材料,它们的硬度和力学性能均不同,因此其应用的范围也不同。由于铜具有较低的电阻及较好的电传输性能,因此在电线电缆的制造中用铜金属作为原料。电线电缆是用户在用电过程中必不可少的材料,其质量的好坏,直接关系到千家万户的用电安全。因此,在购买或选用时,如何快速、准确检查电线(补偿导线,补偿电缆,屏蔽补偿导线,屏蔽补偿电缆,耐高温补偿导线,耐高温补偿电缆,计算机屏蔽电缆,K型补偿导线,S型补偿导线等电线电缆)质量的好坏,是广大电工及用户必须掌握的技能。
作为质检系统,有职责任对市场上的产品质量进行监督和检验。在例行市场抽检的过程中,针对市场上存在的大量的电线电缆,随机抽取了三种不同规格的电线,拿回质检所实验室进行检验。
1.检验方法的选择
对金属材料化学元素成分的检测方法有很多,主要有化学法和仪器法。针对不同的产品,选择合适的方法进行检测。由于化学方法制样比较复杂,因此现在一般都采用仪器法。仪器法检测金属材料化学成分最常用的方法有湿法和干法两种:湿法常用的有化学滴定法、分光光度法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子发射光谱法等;干法常用的有火花源发射光谱法、手持X射线荧光光谱法、能谱法等;湿法的前提是将材料溶化配成溶液再进行检测,这对取样的要求和样品制备过程很严格,操作过程中对分析结果影响很大,而且分析速度慢,不确定度高。并且由于制样会对样品的组织结构造成破坏,会造成对其结构检测或者留样复检等造成影响;干法检测则只需要取材料的一块固体样品,检测后不会对样品造成破坏。火花源发射光谱法和手持X射线荧光光谱法是使用激发源在样品表面激发,通过检测激发信号来检测其化学成分,其激发范围一般在1平方厘米左右,尤其是火花源发射光谱法,在检测完材料后会在材料表面留下一个很大的激发痕迹,因此用火花源发射光谱仪、手持X射线荧光光谱仪需要金属材料有一个较大较平的表面,如果是粉末状或金属丝状的材料,则需要进行高温熔炼或其他复杂的制样过程,这样比化学法检测更为复杂。而本次抽取的电线,其金属丝都非常细,因此用火花源发射光谱法、手持X射线荧光光谱法不合适。能谱分析也是干法分析的一种,但能谱仪分析元素的最大特点是微曲分析,最小可以对选定的几个平方纳米的区域进行元素成分分析。因此用能谱仪分析金属丝的主要化学成分是最佳选择[2]。
能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer)是用来对材料微区成分元素种类与含量分析,配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。其最大的缺点是设备比较贵,一般的实验室可能没有这么昂贵的设备。
2.样品的制备
将电线皮剥开,用小钳子或者剪子将电线剪下长度在3mm左右的小块,标好记号。用导电胶带将电线粘在扫描电子显微镜专业样品座上,放入样品仓中,准备分析样品。
3.结果与分析
调节设备的参数,对电线金属丝进行检测。选择扫描电子显微镜加速电压为20KV,工作距离为10mm,对铜丝的截面进行观察,其形貌如图1。
图1 金属丝的截面结构
图1是金属丝的截面结构,其中标注谱图1处是准备做能谱分析的区域。其能谱图如图2。
图2 金属丝的能谱图
图2是样品的能谱图,其中横坐标是激发的X射线能量,单位是KeV,不同元素激发特征峰的位置不同,据此计算机软件根据横坐标的位置定性的判断是何种元素;纵坐标是强度,根据强度大小计算各种元素的含量[3]。从图2中可以看出,金属丝的主要化学成分是Al,含有少量的Mg,Cu和Fe元素。其中Al的含量高达96%。而同时用能谱仪检测该金属丝表面(非截面)的化学成分,结果显示其表面的化学元素主要是Cu,含量高达98%。因此可以断定该金属丝是铝丝表面镀了一层铜。由于铝不适合做电线,而且还在表面镀了一层纯铜,因此可以判断该电线是不合格产品。
对另外2根电线进行检测,检测结果是:只有一根电线化学元素是Cu和Zn,也就是黄铜材料,另外一根电线的化学元素主要是Fe,并且其表面镀了一层铜。
4.结论
选用能谱仪对电线金属丝进行化学成分的检测相对其他方法快速方便,其缺点是设备太贵。检测结果表明三种不同的电线金属丝其化学成分不同,分别是黄铜、铝和铁金属材料。因此广大消费者在购买电线电缆产品时要注意辨明产品质量好坏,尽量选择正规公司的产品,发现有假劣伪冒产品及时向工商部门或者质检部门反应。
【参考文献】
[1]刘培生,李铁藩,傅超.多孔金属材料的应用[J].功能材料,2001(01).
篇3
电站锅炉 金属材料 选择 使用电站锅炉是受国家安全监察管理的具有爆炸危险性的特殊设备。锅炉承压部件金属材料选用过程中,若发生低材高用,即超限使用时,其后果肯定是短时间内就会发生爆管事故;反之,高材低用,相当于降限使用,如碳钢焊接采用合金焊条或碳钢部位使用合金管,也同样会构成危险点。材料失效位置不在母材而在焊缝热影响区,发生失效的时间间隔可能长于前者。从焊接角度上看,焊接接头总是钢制结构中的薄弱环节,而异种钢焊接接头与同种钢焊接接头性能相比较,就更是薄弱部位。在锅炉安全监察规程和金属技术监督规程中,对异种钢焊接接头的监察和监督检验,都有严格而明确的规定,关注力度严于同种钢焊接接头。因此,错用钢材过程中形成的异种钢焊接接头,就相对增加了它的潜在爆炸危险性。为了能够切实把好选用材料关,从事电站锅炉检修、改造工作的工程人员,掌握金属材料方面某些重要的基本知识、了解一些国内外材料科学技术发展过程和一些不同类型发电锅炉用材情况等,对实际工作是有益处的。
1金属材料的基本知识金属材料学是一门试验应用科学,作为锅炉检修人员掌握其中的一些基本概念和要点,对保证和提高检修质量是有帮助的。通常所谓的钢铁是以铁为基体的黑色金属,属于晶体物质。决定钢的性能的主要因素有:与组成它的化学元素成分有关,即元素种类及其含量;与其组成化学元素所形成的显微组织结构有关,即有什么样的组织就有什么样的性能;与组织结构(金相组织)和热处理工艺有关。因为通过热处理措施及过程可以改变原有的组织结构,赋予材料新的性能。
2金属材料的选择钢中以铁为基体,含有C及少量Mn、Si、S、P等杂质元素,这种钢称为碳素钢。在碳钢组成的基础上,加入一些其他元素,如Cr、Ni、Mo、V、W、T1、B、Mn等以获得某些特殊性能,这种钢称为合金钢。特意加入的元素称为合金元素。钢的组成元素中,S、P纯属于有害杂质,理论上含量越低越好。其他元素对钢性能的作用与影响都具有二重性:在其含量限定(百分含量)范围内对钢的某一特性的影响,可视为是正面的;越出限定范围上限,则视为是负面的。钢中元素组合及其百分含量都是通过理论验证和长期生产实践考验确定下来的,钢材标准就是元素的合理组合和限定范围。各元素对钢性能的影响是相对于钢中元素合理组合及限定范围而言的。对于一个具体钢种的每个化学成分的含量,厂家给出的是元素含量的范围,元素含量化学分析试验或光谱分析试验给出的是某个化学元素的具体含量数值。若材料化学元素复验报告单里,元素成分含量写的是范围,则单就报告形式就是不合格的。钢是晶体物质,其中所含的碳元素有三种同素异构体:无定形碳、石墨和金刚石。碳元素与它的同素异构体之间的物理性能和力学性能有很大的差别。其原因是石墨、金刚石各自所具有的空间结构,这种晶体结构赋予两者与无定形碳不同的物理性能和力学性能。钢铁中晶体与此同理,说明了晶体材料性能除了与成分有关外,还取决于其化学组成成分所形成的空间构型――晶体结构。钢中的组成元素在钢水凝固过程中生成具有特定晶格类型的晶体,并赋予金属材料相应的具有标识性的物理性能和力学性能,这与碳的同素异构现象是相似的。不同的是:要想改变碳的同素异构体晶格类型,使它们互相转变是非常困难的,但是,用热处理的方法可以改变钢中的晶格类型,转变原组织结构状态,改善其性能。锅炉压力容器用钢中常见的显微组织有铁素体、奥氏体、珠光体、马氏体和贝氏体等,这些材料均可以采用不同的热处理工艺,促使改变晶体结构发生变化、重新分布化学成分等,而且可以调整、改善组织结构状态,保证和提高材料的使用性能。常用的耐热钢种类、合金元素总含量、组织结构和供货热处理状态的组合情况。
3金属材料的使用近年来,许多电厂对锅炉高温段进行了材料升级,换成不锈钢材料,一般是18Cr8Ni系。由于加工困难,大多是委托制造厂制作。其中突出的问题是热处理工艺不合理,表现为对制成品采用整体或局部固溶热处理的工艺不当,后者比前者更不合理。这样处理的部件在电厂的使用条件下,将会降低它的使用寿命。奥氏体不锈钢具有晶间腐蚀倾向,其原因是由于晶粒内部的碳原子向晶界迁移并与晶间的铬生成Cr23C6而导致晶间贫铬。奥氏体不锈钢在450~850℃之间最容易发生贫铬,所以这个温度段被称为敏化区。因此,对奥氏体钢材焊接或热处理操作时,应尽可能地缩短在敏化区的停留时间,如焊接时采取使用小线能量、控制层间温度等措施。为了控制晶间腐蚀趋势,根据奥氏体不锈钢使用条件不同,可采取固溶处理、稳定化处理或钝化处理工艺。钝化处理是利用氧化性酸进行氧化,在不锈钢件表面形成致密氧化铬保护层,增强耐腐蚀性。电站锅炉上的奥氏体钢管使用温度是600~750℃,正好处于材料的敏化区。经固溶处理的奥氏体不锈钢材料在这个温度下,仍然会发生碳迁移,导致晶间贫铬,降低了材料的耐腐蚀、抗氧化等特性。若采用稳定化处理工艺――固定晶粒内碳元素,则有利于保持材料的使用性能和寿命。在电厂运行条件下,奥氏体不锈钢产品采用局部固溶处理工艺,从道理上讲,其本身存在着不合理性。更不合理的是固溶处理时取局部热处理方式,不论固溶处理还是稳定化处理,局部热处理方式都是不可取的。因为部件从热处理炉内高温到炉外室温,其中必有一段处于敏化区,发生晶间贫铬,性能下降,形成质量隐患,运行中这个部位会最先失效。发电锅炉高温段用18Cr―8Ni系列不锈钢的制成品,推荐宜采取整体稳定化热处理工艺。若在采用整体稳定化热处理的基础上再进行整体内外壁钝化处理,耐氧化腐蚀效果将会更好,但会增加成本。
参考文献:
篇4
摘 要:随着我国工业现代化的发展,很多工厂在生产过程中会产生很多重金属,在排水污水、废物时没有达到环保标准,导致土壤重金属污染非常严重。为了解决这一问题,保护周围土壤,提高农产品质量,在处理中应用了化学固化方法,该方法价格成本低,处理方便,应用范围广。下面就对这些方面进行分析,希望给有关人士一些借鉴。
关键词:重金属污染;治理;化学固化
中图分类号:X53 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230222
1 土壤重金属污染危害
1.1 重金属污染导致的危害分析
重金属对土壤和水生态环境会造成严重的危害,在自然环境中,重金属是不能被降解的,植物在生长过程中,会吸收到植物内部,这样对植物的生长发育带来很大影响[1],不仅如此,人和自然是一个统一的整体,形成一个完整的食物链,如果人类误食了这些植物,就会对人体造成伤害,重金属危害性非常大,人体的微量元素含量都是有限的,如果超标,对人体是致命的伤害,人体中的蛋白质,核酸会和重金属发生作用,进而导致人体酶活性的下降,严重的情况还会消失,最终导致核酸结构发生很大变化,甚至会出现基因突变的问题[2]。
1.2 分析当前土壤中的污染情况
通过调查研究得知,农业、工业、以及城市事故污染是重金属主要的污染来源。比如在农业生产过程中,如果使用含有重金属的水体进行农作物的灌溉,或者使用含有重金属的化肥农药,对周围的土壤都会造成严重的重金属污染。而在工业方面,比如选矿采矿,还有冶炼和锻造过程中,其操作的每一个过程都会产生重金属,在排放的废水废气以及废渣中,如果不能很好的过滤消毒处理,那么水体进入土壤中,也会有严重的重金属污染[3]。在这种重金属浓度严重超标的情况下,会对周围的空气,水体,以及土壤造成严重的危害。而在城市当中,污水处理厂是重金属污染的主要来源,有关部门监管不力,导致污水没有达到国家标准就进行了排放,大量的污水引入生活用水中造成污染。
2 土壤重金属污染治理的化学固化分析
2.1 分析重金属固化的原理
为了避免重金属对土壤、地下水造成持续的污染,在应用化学固化方法中,先要向被污染的土壤中添加固化剂,土壤中的活性就会被改变,这样重金属和土壤中的移釉素会相互结合,在外在形式下出现一定的固化现象,为了保证土壤有记性,迁移性等,必须进行化学处理,恢复土壤的活性。化学固化作用后,土壤中的元素都有很大的改变,最终做到对污染土壤的修复。
2.2 沉淀在化学固化中的作用分析
在土壤中放入固化原料后,在不断溶解中产生一定的阴离子,这些阴离子和重金属相互结合,之后就开始出现重金属沉淀,生物有效性等都开始降低。最为常用的固化剂有石灰石,作用机理是将土壤中的pH提高,这样在其中重金属元素发生沉淀,重金属在土壤中其毒性会随时浸出,石灰石可以减少浸出量,这样重金属就会被固定,不会将污染范围继续扩大,控制污染的进一步恶化。
2.3 吸附在化学固化中的作用分析
通过应用化学固化方式,使用的化学元素作用在土壤层中后,这些固化材料对重金属有一定的吸附作用,原理是吸附剂对吸附质的质点有很强的吸引作用,但是处理中分为化学吸附和物理吸附,其中的沸石是主要的添加剂,经过科学人员的研究,沸石具有特殊的Si-O四面体结构,该结构吸附性非常好,在物理吸附作用下可以将 Pb 、Cd等重金属吸附到表面上,这样重金属就被固定减少土壤中的重金属污染。
2.4 分析配位在其中的作用
在固化过程中,会出现配位问题,不同配位表现的情况也不同,黏土矿物中层和层利用分子之间的作用相结合,这样在实际应用中,被重金属污染的土壤中,其金属离子可以进入到这些化学元素的内部,和层间元素结合,之后会和SiO元素发生晶间的配合,黏土矿物添加到污染土壤中后,就可以有效降低重金属生物性和迁移性,这样就对这些污染土壤进行了一定程度的化学修复。除此之外,这些改良剂还能和重金属离子发生很好的配位作用,将 Pb,Cd等重金属吸收,控制其对土壤的污染。
3 总结
通过以上对土壤重金属污染治理的化学固化研究,发现化学固化的作用非常大,其对重金属污染的处理非常强,效果非常好,在以后的发展中,要深入研究这一技术,进一步完善和提高,推动我国对处理重金属污染的技术和水平,为以后的发展奠定基础。
参考文献
[1]孙朋成,黄占斌,唐可,等.土壤重金属污染治理的化学固化研究进展[J].环境工程,2014(1):158-161.
[2]刘云国,夏文斌,黄宝荣,等.重金属污染土壤化学固化技术与萃取修复技术的应用及修复效果(英文)[J].中南林业科技大学学报,2012(4):129-135.
[3]景生鹏,黄占斌,景伟东.化学改良剂对矿区重金属Pb、Cd污染土壤治理的作用[J].资源开发与市场,2016(1):72-76.
篇5
一、化学课,要让学生学得愉快,就要“有意思”,激发学生兴趣
兴趣,是学生学习的原动力,对学习感兴趣,学生自然学得愉快。如何让学生对化学感兴趣呢?我想,课要上得有意思才行,在上课时,穿插一些与化学课相关的名人轶事,就可以使我们的课堂变得趣味盎然。
比如,我在讲“元素周期表”时就给学生讲了门捷列夫的故事。门捷列夫是俄罗斯化学家,他在写作《化学原理》一书时,遇到了无机化学缺乏系统性的问题,这个问题深深困扰了他。怎么办呢?门捷列夫没有被困难吓倒,他开始搜集关于这些化学元素的资料,经过艰苦的努力,他将前人的研究成果整理到一起,进行对比、归类、分析、研究,他制定了许多小卡片,将每一种化学元素的情况标注在上边,通过反复的研究,终于发现了化学元素之间的共性和特性,按照这些特征,门捷列夫发现了化学元素周期变化的规律性,于1869年发表了元素周期律,前后花费了将近二十多年。故事讲完后,我让学生静心思考,从门捷列夫身上我们可以学到哪些优秀的品质?然后让学生进行交流,学生都积极回答。
通过讲故事,不仅可以让枯燥的课堂变得生动、有趣,还可以陶冶学生情操,对学生进行意志品质的教育,使学生正确面对化学学习中的困难和挫折,不向这些困难和挫折低头认输,而是向这些榜样人物一样,愈挫愈勇,不断前进,最终收获学习的成功和快乐。
二、化学课,要让学生学得愉快,就要“有问题”,激发学生求知欲
化学课,要让学生学得愉快,就必须引导学生认识到每个人知识的获得、经验的积累,德行的养成,都是必须由自己完成的,是任何人不能代替的,学习是自己的事情,必须养成主动学习的态度。有了这样的学习态度,学习才会有源源不断的动力。而养成主动学习的态度就要保持旺盛的求知欲。每个人都有求知欲,这是人的一种内在精神需要。有了旺盛的求知欲,就会对学习产生浓厚的兴趣。让我们燃起求知的热情,使学习成为每天的享受,成为快乐的事情。当我们解决了一个难题,学会了一种做事的技能,就会感受到成功的喜悦、收获的快乐。能够享受学习的人,兴趣会成为学习的动力,就能自觉地、积极地追求知识。
在化学教学中,为了燃起学生的求知欲,我经常用的方法是提出一些有价值的问题让学生进行自主探究。比如,在讲到“关于溶质的质量分数的计算”时,在建立溶质的质量分数的概念之后,为了让学生了解,化学计算不等于纯数学的计算,在计算时,要依据化学概念,通过计算不断巩固和发展化学概念,为此,我设置以下问题让学生思考探究:
(1)100千克水里加入20千克氯化钠,溶液中氯化钠的质量分数为20%,对不对?为什么?
(2)在20℃时溶解度为21克,则它的饱和溶液中溶质的质量分数是21%,对不对?为什么?
(3)100克10%的NaCl溶液和50克20%的NaCl溶液混合,得到150克溶液,溶质的质量分数为15%,对不对?为什么?
在学生练习后,由教师引导学生认识练习的正误,并对出现的错误加以纠正。这样学生就对一些容易混淆的问题有了更加深入的理解。
又如,还是这节课,我引导学生根据教材的例题自行归纳出关于溶质的质量分数的计算的几种常见类型,学生积极性都很高。最后经过学生的讨论和交流,我们得出主要有以下四种类型:已知溶质和溶剂的量,求溶质的质量分数;计算配制一定量的、溶质的质量分数一定的溶液,所需溶质和溶剂的量;溶解度与此温度下饱和溶液的溶质的质量分数的相互换算;溶液稀释和配制问题的计算。
篇6
关键词:岩石矿物、岩矿鉴定、岩矿分析。
中国地大物博,幅员辽阔,物产丰富,矿产资源极其丰富。也正是这些矿产资源能够实现我国民富国强的物质基础,没有这些丰富的矿产资源我们无法建立完整的工业体系,这也就直接的影响了我国的工业发展和进步,因此,如何有效的发现岩矿并予以正确的鉴定,是摆在所有地质工作者面前的首要工作。岩矿的分析鉴定是地质工作的一个重要内容,它对整个地质工作起着基础性和指导性作用。
一、岩石矿物的种类和特征。
我们所认知的岩石矿物是由地壳中的一种或是多种化学元素组成的自然聚合体,是地壳中各种地质作用的产物。一般、岩矿种类是多种多样的,这主要是由于自然界中不同的化学元素以及它们多样的组合方式,同时、复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。自然界中目前已知的岩矿种类达到三千多种,然而这些种类最常见的也不过百余种。
我们在自然界中,通常见到的岩矿多数是几种元素的化合物,如红铁矿、石英、磁铁矿等含氧矿物;方解石和白云石等碳酸盐类矿物;长石、云母、角闪石等硅酸盐类矿物;如石膏、重晶石等硫酸盐类矿物;此外,还有一些如锌、铜、铁等的硫化矿物等。
二、岩矿分析鉴定的基本程序。
(一)、岩矿样品的加工。通常送到实验室进行鉴定的原始岩矿样品重量,以及矿物种类的不同,从几公斤到几十公斤不等,但在实际上用于分析的岩矿样一般只是需要几克的重量。所以,在岩矿鉴定工作中首先遇到的问题就是岩矿样的加工和获取。加工岩矿样的目的在于,一方面是将岩矿样品粉碎到一定的细度,以便于分解;另一方面是用最有效、最经济的方法获得一定重量(一般为100g)的能代表原始样品组成的均匀的试样。
(二)、进行定性分析、半定量分析。在岩矿试样加工好后,必须先进行定性和半定量分析,主要是为了了解试样中含有哪些元素,以及这些元素的大致含量和比率等。根据以上分析,在结合地质工作所要求的准确度和实验室的工作条件、确定对各个待测元素应采取的测定方法和消除干扰的措施。进行定性和半定量分析常用的分析方法有发射光谱分析法和化学分析法。
(三)、确定测定的方法。主要是对对岩石矿物中的各种元素的测定均有多种测定方法可供选择。这就需要根据上面定性和半定量的分析结果,选择最合适的分析方法。主要从两个方面进行选择:一是根据待测定元素的含量进行选择;一般来说,对岩矿试样中含量较高(一般为1%以上)的待测元素,应采用容量法、重量法等方法进行测定,而对于含量相对较低(一般为1%以下)的待测元素,则使用比色法或是其他仪器分析方法进行测定。二是根据共存元素的情况进行选择。例如,六偏磷酸钠碘法使用与钙、镁含量较高的试样中通的测定,氨分离碘量法和碘氟法使用与钙、镁含量较低的试样中通的测定。所以,必须选择合适的测定方法,才能得到正确的结果。
(四)、选定鉴定分析方案。根据鉴定分析中的实际情况,选定鉴定分析方案;这是一个十分关键而复杂的环节。因而、它涉及到各种元素的测定方法和分离方法间的相互影响和配合的问题,需要鉴定分析者有较全面的岩矿鉴定理论知识,以及丰富的实践经验。因此,在选定鉴定分析方案时,也应该同时考虑到岩矿试样的分解方法、干扰元素的消除方法和具体的测定方法三个方面,这是鉴定分析方案选定的一个重要因素。
在实际工作中对于简项分析和全分析,所选定的方案最好是一个综合全面的分析方案,也就是同一称样经过分解后,就能分取溶液进行数个组分的测定,既可使用化学法测定,也可使用仪器分析法测定。但必须注意,任何鉴定分析方案都有其使用的局限性。在鉴定分析中,当条件发生变化后,方案也应当做出相应改变,不然就会影响鉴定分析的准确性。因此,随着岩矿分析技术的不断发展,新的分析方法和手段也会不断出现,旧的分析方法也要随着工作进行创新。
(五)、分析、鉴定。选定具体的鉴定分析方案确定后,就应当严格按照相关的操作规程进行分析鉴定,不应违反操作规程,不然会影响分析鉴定的准确性。
(六)、审查、分析结果。在分析鉴定结果出来后,就应审查,分析结果的准确性,这是整个岩矿分析鉴定工作中最重要的的步骤,也是最重要一环节,它是在于能够进一步发现存在问题,能确保鉴定结果的准确性和正确性。这一环节中必须严格遵照质量检查制度进行检查,分析结果必须符合国家规定的要求。
三、岩矿分析鉴定地质工作的重要性。
岩矿分析鉴定在地质工作中起着至关重要的作用,它是地质工作开展前的基础工作。也就是说地质工作就是为矿产勘查,开发,规划和工程建设,以及相关的环境保护和地质灾害的预报防治工作,提供基础的地质资料和信息。而岩矿分析鉴定被认为是地质工作中最基础的工作,它对查明认识全国的基本地质状况、获取相关地质数据信息具有基础性、超前性、公益性和指导性意义。岩石矿物分析鉴定工作能够为人类更深入的认识自然界、探索地球、以及开发地球资源提供最基础的数据信息;也可以为社会经济的发展提供矿物资源,为公众服务提供基本的地质信息。
(一)、岩矿分析鉴定对矿物普查起到重要作用。
岩矿分析鉴定,在工程地质勘查中也起着非常重要的作用,能够为工程建设的设计和施工,以及合理利用自然地质资源、正确改造不良地质、最大限度的避免自然灾害,提供基础的地质学资料,使我们全面的了解我国岩石矿物的具体分布。也是岩石矿物分析工作的一部分。在工程地质中的岩矿鉴定包括对岩体的特征、化学元素和性质等进行分析,同时,水分析也是找岩矿工作的重要标志之一,
(二)、矿物普查中、对岩矿分析鉴定的评价。
任何一种岩矿都是在一定的地质作用和物理化学条件性形成的,它们包含有一种或多种矿物,探明其中的化学元素,矿物种类,以确定岩矿的使用价值、经济价值,都需要基础的岩石矿物鉴定工作。岩石矿物分析鉴定特别是对开采和普查找矿有着极其重要意义。它能够确定岩矿的种类,分析矿床的开采量,以及开采的可能性与经济性,并能有效的提高地质勘探工作的效率。具体来说,就是在普查找矿阶段,需要进行大量的简项分析,以确定岩矿的有无和矿产的种类;在勘探阶段,更要求进行大量的简项分析和全分析,以便了解其共生元素的情况及其赋存状态,确定矿石品位以及开采的价值,从而为拟定相关的开采方案做准备。
因此,在岩石矿物分析鉴定工作在地质工作中占据十分重要的地位,对整个地质工作具有基础性和指导性意义。
参考文献
[1] 熊继有,李井矿,张坦言.岩石矿物成分与可钻性关系研究[J].西南石油大学学报,2005,27(2).
[2] 凌潇潇,吴瑞华,王时林.一种长英黝帘石玉的岩石矿物学研究[J].岩石矿物学杂志,2010,29(1).
篇7
1.化学史可以作为引入课题
在学习元素周期表时,我是这样引入课题的:俄国化学家门捷列夫在担任彼得堡大学教授期间,为了系统讲好无机化学课程,仔细研究各种元素的物理性质和化学性质,他用一些厚纸剪成象扑克牌一样的卡片,然后把各种化学元素的名称、相对原子质量、氧化物已经各种物理性质与化学性质分别写着卡片上,用各种不同的方式去摆那些卡片,最后当他把这些元素按照相对原子质量递增的顺序排列时,他兴奋地叫了起来:我发现规律了!经过后人的不断修改与完善,就得到我们现在所使用的元素周期表。下面我们一起来学习元素周期表的结构。
2.化学史可以激发学生的学习兴趣
兴趣是一种伴随着注意而引起的从事学习的积极倾向和感情状态,是激发学生主动学习的催化剂。古人说:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者”。学习不仅是一种智力活动,更是一种情绪体验过程,对于好学、乐学之人,他会从学习中体会到无穷的乐趣,其学习效率一定很高。因此,培养学生的学习兴趣是十分重要的。在化学课本的每一章节,一般都有与之相应的化学故事,那些寓知识性、趣味性的化学故事,不仅可以告诉学生知识的由来,驱散学生的思想杂念,使他们在轻松愉快中学到化学知识,不知不觉中步入神奇的化学殿堂,改变学生认为化学枯燥、无味、难记难学的错误看法,提高学习兴趣和求知欲,同时,还可以使学生觉得身边处处皆学问,使学生认识到许多我们现在看来很自然地已作为事实接受下来的规律,而在当年人们一无所知,是化学家们经过艰苦地探索总结出来的,化学确实是一门科学。这样就可端正学生的学习态度,从小树立学好化学、为化学献身的远大志向。
在学习化学电源的发展史时,我提前给每个学习小组分配任务:收集生活中常用的电池并予以展示、讲解;讲解干电池;讲解铅蓄电池;讲解锂电池;讲解氢氧燃料电池:具有发展前景的化学电源。任务布置下去后,同学们积极性非常高,上网、去阅览室、在家里翻箱倒柜——正式上课时,我让每个小组派代表上讲台予以讲解,同学们讲的非常认真、细致,包括电池是怎样制得、电池的正负极材料、电极反应式、电池的优缺点等。不仅仅这节课,我发现在以后的化学学习中,同学们的学习积极性得到了很大的提高。
3.化学史可以增强学生的爱国主义情感
爱国主义教育不能空谈,需要有良好的载体。在化学中这方面的例子很多。如讲到煤、石油、天然气内容时,指明我国是世界上最早发现和使用这些宝贵能源的国家。讲到铁和硫酸铜溶液发生置换反应时,就可以介绍我国古代的湿法炼铜术。学习天然纤维与造纸工业,应当讲公元前的西汉就已经发明造纸,东汉的蔡伦改进了造纸术,8世纪后才开始外传,13世纪传入欧洲。学习硝酸钾时,可以整理联想到古代的四大发明之一——黑火药。还有古代的青铜冶炼、炼铜、炼铁技术,制作陶器、烧制瓷器等等,在世界上都占领先地位。
在学习钠的重要化合物时,我给学生讲了化学家侯德榜的故事:侯德榜在国外学成之后毅然回国发展化工企业,制出了“红三角”牌纯碱。他面对帝国主义者在制碱技术上的封锁,写成《制碱工业》出版,在世界化工界引起轰动。日本帝国主义发动,日方逼其合作。侯德榜坚定地说:宁可给工厂开追悼会,也绝不同侵略者合作!这样的故事无疑增强了学生的爱国主义情感,使他们树立将来报效祖国的志向。
4.化学史可以帮学生树立辩证唯物主义思想
学习苯时,我给学生讲了凯库勒发现苯的结构的故事:凯库勒在根特大学任教时,一天夜晚,他在书房中打起了瞌睡,眼前又出现了旋转的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲,忽见一蛇衔住了自己的尾巴,并旋转不停。由此,他提出了苯的环状结构。我讲完后,有些同学就说:天天做梦就可以了。我说:日有所思,夜有所梦。这是凯库勒经常研究、思考的结果。偶然中存在必然,有付出才有回报。
篇8
关键词:化学用语;化学式;教学方法
化学在其长期发展过程中形成了用于表达和交流的语言与文字,简称为化学用语。这是化学科学的一个特色。这个高度浓缩的符号体系能够准确、简洁地记录和表达极为丰富的化学信息与思想,使之方便地交流,对于化学科学的传承和发展起了不可估量的作用。
但是,由于化学用语本身的抽象性,它成为初中化学难点之一。不少学生因此而失去学习化学的信心和热情。因此,对初中化学用语教学的研究受到了广大化学工作者的重视。
沪教版化学教材的第三章《物质构成的奥秘》开始比较系统地向学生介绍了化学用语。第三章中出现的化学用语包括:①元素符号,②原子、分子、离子的表示方法,③简单物质的化学式。鉴于这些化学用语的专一性和抽象性,笔者结合自身的教学经验,总结了一些教学方法。
一、 元素符号的教学
第一步:将这些看似无意义的识记材料(元素符号)变成意义丰富的材料
(1)适当介绍化学元素符号的起源。
(2)介绍元素符号的表示方法。
元素符号通常用元素的拉丁名称的第一个字母(大写)来表示,如氧(拉丁名称为Oxygen)的元素符号表示为——O。如果几种元素名称的第一个字母相同,就在第一个字母(必须大写)后面加上元素名称中另一个字母(必须小写)以示区别。
(3)描述性的介绍元素符号。
向学生呈现所要掌握的27个元素符号时,联系学生的生活经验和学生头脑中已有的知识背景。如,氧元素,大写的O,我们时时刻刻都在呼吸的氧气就是由氧元素组成的;铁元素,大写的F和小写的e组成,走廊上的不锈钢扶手和家中用的菜刀和剪刀中都含有这种元素。这也是信息加工理论所强调的,承认人脑中智能和知识的存在,将无意刺激(要学习的元素符号)转化为与学习者已经具有的有意义的信息联系起来刺激,同时也充分利用“记忆多余性”原理,这样新的信息就可以有效地在长时记忆中编码,并在需要的时候容易提取。
第二步:帮助学生对元素符号进行有效的编码
编码是将学习者短时记忆中以知觉方式存在的信息转换成概念形式或有意义形式进入长时记忆。所以学习者必须具备信息加工的一些方法,来使得学习得到的信息容易记住,并且将其迁移到学习者以后所遇到的各种情境中去,这就是编码策略。研究者就元素符号的学习提供了一种编码策略,将要掌握的27个元素符号编成顺口溜:
元素符号有来由,拉丁名称取字头;
第一个字母要大写,附加字母要小写。
碳是C,磷是P,铅的符号是Pb。
Cu铜,Ca钙,钨的符号W。
H氢,S硫,硅的符号Si。
金Au,银Ag,镁的符号Mg。
钠Na,氖Ne,汞的符号Hg。
硼是B,钡Ba,铁的符号Fe。
锌Zn,锰Mn,锡的符号Sn。
钾是K,碘是I,氟的符号是F。
氧是O,氮是N,溴的符号是Br。
Al铝,Cl氯,氦的符号He。
这样能使学习者头脑中原本零散的信息形成有一定联系的结构,有利于学习者在以后相关的情境中提取。
第三步:及时强化刺激
开展“元素符号背诵接龙”,以小组为单位,以最短的时间背诵完27个元素符号为获胜者。因为刺激得到了强化,并且有及时的反馈,所以同学们的学习热情很高。第一次比赛后,不同组的学生之间不服对方,斗志昂扬的积极要求我再组织第二次比赛。这次活动既有组内合作,又有组间竞争,学生们个个背的兴趣盎然,热火朝天。
二、分子、原子、离子表示方法的教学
用元素符号来表示分子、原子、离子,包括元素符号周围数字的意义,也是学生学习的弱项。对于这部分知识,教师要将这些知识进行总结,对学生进行滴水成河的训练。
表1分子、原子、离子的表示方法比较
表2元素符号周围数字的意义
这样总结并列成表格,让学生在书写遇到困难时有案可查。
三、简单物质的化学式
化学式能准确地表示物质的化学组成。自然界复杂繁多的万物竟然仅由少数基本成分——元素组成。化学组成既反映物质内部各种元素的质的关系,又反映不同元素原子的数量关系。
首先要让学生明白化学式本身的意义,它是物质组成结构的真实反应和体现。教材中有三幅反应“化学式和对应物质之间的关系”的图片,在学生头脑中建立了微观—符号—宏观三者间的联系。
其次是写化学式的方法。化学式的书写方法可分为:单质物质化学式的书写;物质名称为几某化(几)某的书写;物质名称为某化某的书写;物质名称为某酸某的书写;物质名称为某化铵的书写。虽然书写方法简单,但要注意细嚼慢咽,特别是对于接受能力差的学生,要边讲边练,循环反复。
要又快又好的写化学式,关键的一步是要熟记元素的化合价和原子团的化合价。根据信息加工理论,人的记忆的广度不在于信息的多少,而在于对信息编码的方法。把大量的要记忆的元素的化合价编成“顺口溜”是一种方法:
一价氢氯钾钠银,
二价氧钡钙镁锌,
三铝四硅五价磷,
要说变价也不难,
亚铁正二铁正三,
二四碳,
二四六硫都齐全,
铜汞二价最常见,
化合价要记牢,
莫忘单质都是零。
常见的原子团化合价也串成口诀:
负一氢氧硝酸根,
负二碳酸硫酸根,
还有负三磷酸根,
以及正一的铵根。
最后,对化学式的书写进行及时强化刺激。
人能在很短的时间内就能辨别很多事物,而每一次的检验又都是无意识进行的,速度很快。在开始学习化学式的书写时,会有意识的辨别不同元素的化合价,不同原子团的化合价。但熟悉了之后,就可以自动化,无意识的进行辨别了。笔者为了能缩短有意识的辨别到无意识的自动辨别之间的时间,调动学生学写化学式的积极性和主动性,开展了元素符号、元素化合价、原子团化合价和化学式的背诵接力赛和默写比赛,大大提高了学生的积极性。
篇9
关键词:课堂管理 教学管理 合作学习 方法
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)04(a)-0170-02
化学是研究物质的结构、组成、性质和变化规律自然科学,是基础学科之一,它的应用性非常强。有些同学在学习这门课程时,感到不同程度的困难。结合个人的教学体会,下面谈谈如何学好这门课程。
(1)关键问题要在关键时间段来解决。首先要把基础知识掌握牢固。如果连元素周期表,化合物,化学方程式,反应式都弄不明白,那学好化学就是空谈,学好化学必须掌握住:①元素,没必要背元素周期表,把课本上的记住就行,初中生要记住元素名称,怎么写化学式,原子量是多少,可以形成几价化合物等等,最好是按体系记,就是有相似性质的元素一起记,比如卤素。②化学式.只要元素都记住了,那么它们在一起形成的化合物自己也就会写了,当然,一种元素的化合物有很多,这就需要灵活掌握价态的知识,元素的价是很重要的,对你判断化合物的种类,写化合物的反应式都很有用。③反应式.掌握价态可以从记反应式中练习,老师把教材常用的反应式写在一张大纸上,让学生背,背不是死背,而是看其中的规律,然后记规律,反应式中举一反三这个作用最明显了。当然,有很多的同元素的化合物,这就需要灵活掌握知识,化学价是非常重要的,对判断化合物的类型,反应类型写化合物是有用的。
(2)重视课本经常预习,教材起着基础作用和示范作用。教材,是知识和方法的重要载体,是高中入学考试的一个主要来源,高中入学考试主要考察教材处理,扩展和转向。因此,教材是必不可少的,要重视教科书,通过教科书可以获得基本化学知识,教材是最好的老师,遇到障碍,通过课本知识发现缺陷,提高知识的链接。当然,基于从书本上学习,掌握教材,逐步挖掘教材实例和潜在的功能锻炼,通过类比,延伸,扩大获得一些新的问题,巩固基础知识。此外,我们还应注意新旧知识的联系,有意识地建立课本知识网络,建成容易理解的整体框架,形成合理的知识结构,以不变应万变,将有助于提高解决问题的能力。以教材为主线,了解教材的内容,上课认真听讲,这是基础的基础。因此,做到课前课后分别做到预习和回味,经常阅读,必须善于阅读课本,在关注主要内容的同时,对小字部分和一些图表和选学内容也要引起重视,这些内容有对加深主要内容的理解有好处,能拓宽知识面。课外阅读要边阅读边思考,力求解决在课前课中的疑惑。“选读”指的是有目的性的阅读那些认为重要的或不好理解的内容。同时,通过各种形式的阅读,也有助于提高学生的自主学习能力。初中化学内容与现实生活具有密切的联系。这就要求我们在学习化学应与生产生活实践联系在一起,从中发现化学知识,这样就可以对学习更感兴趣,越学越想学,越学越爱学。
(3)勤预习,做好课堂笔记,推进课程的理解是学习化学的关键。因此,学生可利用暑假化学教材先看看,也许一本化学教科书,充满机智和幽默的表演将深深吸引学生。上课之前还必须准备预习,除了认真阅读新课,把不知道的知识点做标记,并尝试做课本上的练习题。如果不预习很难去听讲座,预习后将大大提高课堂效率。初中化学教学比较繁琐,主要的重点内容要仔细听,并在课堂上做好笔记,有效地防止走私,课后及时复习,巩固重点。然而,课堂笔记必须记住教材中的重点和难点,记笔记要以不影响听老师讲课的内容为前提。化学课程多实验多概念,计算的符号,也是很多。初中化学是化学的入门课,打好基础是关键。必须课前预习,在预习时,除了认真阅读新课,在不懂的地方做标记,并尝试在教材上面做练习。把遇到的疑问,困难带到课堂听课中,课堂效率将大大提高。通过预习新生学化学时感到很大的兴趣,如果不感兴趣将是“学习化学是非常容易理解,不容易记住,很难理解,不会做”,从而彻底失去学习化学的动力,其实学习化学与其他学科一样,只要掌握学科特点,掌握科学的方法,可以达到良好的学习效果。
(4)教师是课堂的设计师,在新课程下课堂教学的学习者,没有经验参考,没有现成的教案,所以应不断的充实自己,加强学习,从这个意义上说,教师是学习者,通过不断学习能最大限度地回答学生的问题,提高教学水平。在课堂中,教师应发挥重要的作用,提高学生学习动力。及时的肯定,鼓励,适当的评价,能激发学生的学习欲望,培养学生渴求新知的动机,增强学生的竞争意识,具有启发和指导作用,是课堂教学的指挥棒。教学中应掌握学习的方法和策略。根据“少教多学,六通”的要求,让中学的学生,学习更加自主。自主学习,合作探究,点拨学生等。学习情境创设的重要性,充分利用活动讨论,调查研究,家庭小实验提高实验教学中的参与机会,培养学生的实践能力。加强小组合作学习,教学资源的有效利用,丰富教学内容,开展竞争,激发学生的学习热情。加强学习方法的指导,自主学习,获取新知识的课堂指导,自主探究,合作的方式通过课前,能及时了解学生动态,加强课后巩固新知识,提高学习能力,是一种更有效。教学计划的实施措施。①注重课堂教学组织,突破难点,把握重点,落实基本知识和基本技能,积极做好学生思想教育工作,确保教学任务的完成。②是积极做实验,教师演示学生的实验,分析问题和解决问题的能力,培养学生的观察。③及时复结,各学科知识组织成知识点,知识结构为线,“知识网络”教学生记忆知识的方法,如联想记忆,歌诀记忆等。④审查方式灵活,可以采取靖江,谈论的方式。也可以使用实验,联系方式,也可以采用课内外相结合,合作探究模式。
(5)及时做课堂的概括和总结。每次考试后。考试成绩已成为既定的历史。重要的是,从化学试卷的错题,我们可以学到很多知识,通过学习这些错题,把知识缺陷降到最低。但如何进行误差分析,值得研究。为了解决这个问题,一些教师只要求学生写下来,但是我认为有些片面。测试误差主要是由知识或能力不足造成的,知识的缺乏导致错误只要回归课本,就可以迎刃而解。问题我认为能力是没有必要记住,记住没用,但可以类比,只有与已知的比较,了解,掌握方法,才能从根本上解决。勤记、及时复习在课后,作业认真完成,是学习化学的一个重要环节。复习可以巩固课,几周后,单元复习,章节复习,全面审查等。该方法回顾分为复述听写,链接,等等。只有通过多次复习牢固掌握知识。在目前的中学化学教材中的50或60的基本概念,需要的元素符号知识已超过20,有许多化学式,化学方程式等知识。记忆化学元素是在理解的基础上进行,他们中的大多数都是学习化学的基础,如果没有记忆,会越学越困难。化学方程式的每个知识点要清楚,所谓的基础不稳,一切都是没有用的。做题不能只求数量也得要质量,试想想,什么样的知识可以用在这样做之前,不要走弯路,自然效率也得到了改善,做好反思,看看解决这一问题的过程中学到了什么知识,如何解决其他类似的问题,最好是从一个事实推断出其他的东西。有数据选择,要精不要多,两或三套足矣,以综合性较强的“VCM仿真实验”,帮助探究性学习思维的锻炼。
(6)了解化学实验的重要性,分析问题的能力。化学是一门以实验为基础的自然科学试验。首先,每一个演示实验仔细观察老师在课堂上。其次,是实验班的好学生,必须做好课前准备,实验目的,原理的理解和操作步骤。他不是一个旁观者,动手实验,实验对象在高中,事实上,不是很多,是一个典型的例子是少数,实验题都是高中的一些实验,过来过去,做一些小小的改变,实际上是相同的。但实验课题主要是关于细节,实验现象,如:放热反应,吸热,降水是否平整,颜色的变化等,抓住变化的小细节,可以做得很好,但前提是把握细节。例如:物理性质(颜色,密度等),化学(化学反应,反应析出等现象,颜色的变化等)。所有的知识或初中化学考试的基础,所以更需要的是把握细节。同时,学生应该以教材为基础,注重知识的关系,寻找记忆的有效方法。知识分布广泛但也有规律,是化学元素周期表。不了解问题必须及时问老师,这样在研究中不保留障碍,没有留下任何疑问,为以后的学习奠定良好的基础。另外,还要注重新旧知识的联系,有意识地将课本知识网络化,这样便于把握知识的整体框架和知识点之间的内在联系,生成一个健全的知识结构,以不变应万变,定然会有助于解题能力的提高。
总之,在化学教学中,掌握正确的学习方法,为化学课创设有趣、科学的学习氛围,把学生学习化学的积极性调动起来,为达到有效的课堂教学效果而努力。学无定法,每个人可以根据自己的实际情况,制订适合自己的学习方法。
参考文献
[1] 房艳芳.初中化学教学中问题解决的教学策略[J].文理导航(中旬刊),2013(9):41.
[2] 牛德.初中化学教学方法初探[J].考试周刊,2013(52):154.
篇10
关键词:因子分析;地球化学测量;水系沉积物;R型因子
1 因子分析的不同方式及其适用范围
因子分析法,其基本目的在于用较少的因子,描述或解释整个事件中变量的关系,不同于主要成分分析,它是通过降维的思想,将原始的研究数据通过矩阵(或协方差矩阵)的形式,以其内部变量关系相互关系为出发点,将错综复杂的变量用少数变量因子来表示的多元统计分析法。
因子分析可根据其出发点不同分为:R型因子分析、Q型因子分析,以及Q-R型因子分析:
R型因子分析,是针对变量所做的因子的分析,其基本思路为通过对变量的相关系数矩阵结构组合的研究,找出能够表现所有变量的少数几个随机变量来描述大多数随机变量之间的相关关系。再根据其相关性的大小对变量进行分组,使同组内的变量之间的相关性较高,而非同组变量之间的相关性较低。
Q型因子分析,是针对样品所做的因子分析。它与R因子的出发点不同,但核心的思路是相同的。它的计算是从样品的相似系数矩阵出发,而R型因子分析的计算是从样品的相关系数矩阵出发的。换而言之就是考虑指标的重要程度,决定保留哪些去掉哪些;Q型聚类分析考虑的是指标之间的相关性,哪几类指标可以合并组成一个类,使得组内距离而小组间距离大(组内距离、组间距离根据具体问题进行具体的调整分析)。
Q-R型因子分析巧妙的运用了R型因子与Q型因子的对偶关系,将变量与样品特性投影在一个因子空间内,使得样品类型特征可以以空间内其他变量点来解释。
水系沉积物样品分析中,核心问题是研究元素共生组合关系,因此R型因子分析被视为样品分析的有效手段和方法,就像原子内部规律组合的结构,R型因子将其所代表的多项变量因子进行整合,实现降维,不仅能体现出元素在含量上的相互关系,更可以反应元素内部成因关系。换而言之,R型因子分析结果可以用来进一步的分析元素的赋存状态和形成方式。在地质事件过程中,经常会伴随物质成分的活化和转移,从而形成新的元素关系网,并在因子分析过程中得到体现。
Q型因子在计算过程中会对指标进行缩减,将保留的重要指标用以代表整体变量,排除分析的过程中因为更大的误差和异常的数值而造成不必要的干扰,并减少了计算量。但在样品分析的过程中,异常值往往是特殊构造、特殊解释的突破口,为了保证实验分析的准确性,往往不采用Q型因子分析法。
Q-R型因子分析的主要应用于研究变量和样品之间的关系,由常用的R型因子分析,可以轻易的转化成Q-R型因子分析,但Q-R型因子分析较少被提及应用不广泛。
因子分析法在样品分析中已经有了实质性的应用,尤其针对土壤、水系地球化学测量过程中分析元素种类庞大,图件数量庞大,单凭人力很难快速准确地进行数据处理分析。相对于其他方式的普查,水系沉积物、土壤沉积物地球化学勘探有着取样简单、成本低、适用范围广等优势。而水系沉积物的成分、含量特征与物源岩性存在着复杂的关系,数据处理是整个地球化学勘探的核心部分,有效的分析方法不仅可以提高样品分析的速度,更可以提高沉积物样品的准确度,对地球化学测量有着重要的意义。
2 因子分析法在实际中的应用
在某长江中下游地区的1:20万普查勘探过程中,针对3025个水系沉积物样品进行了28种化学元素的分析。并利用R型因子对元素进行降维,提取有效的公共因子,根据少数公因子提供的变量,来反映不同元素之间的组合关系,进而划分元素共生组合类型。在该地区的水系沉积物样品分析过程中,将28种元素中信息的重叠部分进行组合,提取成为公共因子,以这少数变量综合表现多个变量(此划分基础建立在原样品中具有较多的共同特征)。在实际使用过程中使用了Bartlett球度检验以及KMO检验,在准备过程中对样品进行了相关性检验,对样品相关KMO值进行分析,对实验所得KMO数值进行划分:KMO>0.9非常合适;0.8
对区域内28种元素进行分析后,利用正交旋转因子在和矩阵对元素进行整合,将计算结果特征值进行综合对比,最终选取前五个公共因子为重要因子(其特征根数值分别为R1-2.354、R2-1.521、R3-1.358、R4-1.186累计特征根百分比为75%)。这五种重要因子代表工作区内五中元素组合:(1)As,Sb,Mo;(2)Pb,Ag,Bi;(1)ZN,Cu;(4)W;(5)Au。上述五种聚类结合实际数据可以对各种元素之间的亲疏关系进行识别。
聚类分析中所得到的R1组合对应Mo、As、Sb因子组合,代表了高温热液活动的特征。R2组合对应Pb、Ag、Bi因子组合,R3组合对应As、Sb、Mo因子组合,对应为多金属矿化的物质属性,说明上游地区有较为活跃的热液活动。而通过实际勘探已经发现上游地区多为温热型矿床,基本与实验数据相符。R4组合对应KMO计算结果中的W因子,通过两方面证明了W元素具有较强的独立性。R5组合对应Au因子,充分说明Au元素独立的元素特征。
3 结束语
利用因子分析所得出的结论,将区域内28种元素减少为5个公共因子,极大的减少了工作量,使得原本无从下手的大数据处理简化成了5个因子的组合,进而转化为较为直观的数据表。将数据加以解释处理按照其分布梯度绘制成图,即可将原数据70%多的信息简单的呈现在了眼前。在实际应用中,图件的辨识度极高,异常明显,元素共生伴生关系便于解释,为下一步的工作打下了良好的基础。
参考文献
[1]董毅,范丽琨,段焕春,等.青海大坂山地区水系沉积物测量元素组合分区[J].地质与勘探,2009,45(1):70-74.
[2]董毅.因子分析在水系沉积物测量地球化学分区中的应用探讨――以青海都兰地区为例[J].矿产与地质,2008,22(1):78-82.
[3]于林松,邱成贵,刘伟.青海省北部绿草山地区化探元素组合分类信息探讨[J].山东国土资源,2014,30(20):54-57.
[4]赵博.几种统计分析方法在化探数据处理中的应用[D].北京:中国地质大学,2010.