㈠ 金的價態分析法
金的價態分析在甘南厚覆蓋區尋找隱伏金礦床中的應用：初步總結了在已知隱伏礦床上試驗應用相態分析技術找礦的新方法，在未知區作隱伏礦找礦實踐研究。在甘南幾片厚覆蓋區的金化探異常上工作。提出了一處有望找到中型以上金礦床的找礦靶區，當即及將信息匯報給有關部門，經安排工作驗證，在地段找到了金礦脈。
（一）方法的基本原理
深部礦體的成礦元素及其伴生組分，經電化學或化學的作用轉變為活動態的離子或絡離子後，或因離子的擴散作用，或隨地下水活動沿斷裂構造遷移，或呈毛細管作用上升，運移至地表形成後生次生暈，它們將賦存在地表的各種化學障中。不同的化學障，因不同的化學作用而截留住不同形式遷移來的金屬離子。鐵錳氧化物（帶正電荷膠體）主要吸附帶負電荷遷移的絡離子，粘土質鋁硅酸鹽（帶負電荷膠體）主要吸附帶正電荷遷移的離子和絡離子。在植被發育地區，地表廣泛分布有植物腐爛後形成的腐殖質（腐殖酸鹽）其主要組成為胡敏酸鹽和富里酸鹽。當遷移來的金屬離子能形成比原腐殖酸鹽更穩定的絡合物時，則取代其中的陽離子形成新的更穩定的腐殖酸鹽而固定下來。非晶質的碳質也是各種離子良好的吸附載體。根據金屬離子的化學特性，結合土壤采樣介質的具體情況，確定有利於查明深部金屬礦體的後生次生暈賦存介質。然後應用相態分析技術選擇提取並測定某2～4相，做出各相態元素的地球化學圖。對於尋找隱伏Au礦床，由於Au在表生條件下，可呈三種價態存在，即Au0、Au+和Au3+。在表生地球化學中，Au3+是Au最活潑的形式，其次生暈強度低而范圍大。次活潑的是Au+，在植被發育的地區，它主要呈金屬有機絡合物狀態存在，其次生暈則比較集中，是尋找隱伏礦的主要特徵相態。Au0是最不活潑的形式，但它是組成金礦體的物質基礎。應用相態分析技術尋找隱伏金礦床，主要就是根據三種價態Au的地球化學特徵來判斷的。從已知隱伏金礦床的試驗研究表明，金礦體的頂部均有Au0、Au+和Au3+三峰重疊的特徵。
（二）方法的應用條件
（1）方法主要應用於土壤覆蓋較厚，用常規化探方法效果不佳的地區。
（2）測區的植被要求較發育，如草原、林區、農田等景觀區。
（3）測區的地勢應屬較平坦或是緩坡區，對地勢陡峭，應注意其Au+、Au3+的次生暈將發生位移。
（4）測區應無外來的自然或人工污染。如古采坑、舊機台、含礦風積物等。
（三）工作程序和方法
（1）采樣設計。根據化探異常規模，穿過異常中心，設計1～2條采樣剖面，兩端延長至正常區。兩剖面間距可為100～200m，采樣點距可為25～50m。
（2）采樣。應采自既有一定量的有機質又是土壤的穩定層位，如B層，最好采自土壤的B1層。采樣量約500g，裝布袋中。如有礫石、樹屑、草根等應揀出去。
（3）加工。樣品風干或曬干後，需要時先用粗篩除去礫石、樹屑、草根等，然後細磨至0.075mm，備作分析用。
（4）元素分析。先分析Au和與Au相關密切的元素。
（5）Au的價態分析。在Au強度較高而且較集中的區段選取部分樣品（可連續也可間隔）進行Au的價態分析。由於Au+和Au3+的含量很低，必須採取足夠靈敏的分析方法，使測定的檢出限能滿足測區具體情況的要求，這是技術關鍵所在。
（6）Au的價態分析方法簡述。Au在表生條件下，它有可能呈下面多種狀態存在。自然Au、碳酸鹽包裹 Au、鐵錳氧化物包裹 Au、硫化物包裹 Au、石英硅酸鹽包裹 Au、Au3+、Au+（二者通常均呈絡離子狀態存在）、Au0（膠體）、Au有機絡合物等。這里呈活動態的Au主要有Au3+、Au+、Au0（膠體）三種。而Au0（膠體）的化學性質與自然金是一樣的。因此，測定活動態Au，就是要測定Au3+、Au+。這里，Au3+在表生地球化學作用中是最活動的形式，其次生暈可以強度低而范圍很大。Au++有機絡合物Au（Au呈Au+狀態存在）屬比較活動的形式，其次生暈比較集中，是隱伏礦定位預測的主要判別依據。而Au0是最不活動的形式，是組成金礦體的物質基礎。Au的三種價態的地球化學特徵，與前述Cu的情況很相似。因此，對Au的偏提取採用概念上更准確的價態分析。Au的價態分析方法簡述如下：①Au3+：稱樣20g（0.075mm）於錐形瓶中，加50mL 1%的HCl，室溫振盪2h，過濾，濾液調節至10%的HCl介質，投入一塊重0.2～0.3g的聚氨酯泡塑，振盪1h，取出泡塑，擠干，置10mL玻管中，加5mL 1%的硫脲溶液，在沸水浴中解脫30min，溶液用石墨爐原子吸收法測定Au3+。②（Au3++Au++有機絡合物Au）合量：稱樣20g（0.075mm）於錐形瓶中加50mL 0.1mol/L Na2P2O7-0.1mol/L NaOH溶液，振盪4h，溶液離心分離後全部轉入燒杯中，破壞有機物後，調節至10%的王水介質，投入一塊重0.2～0.3g的聚氨酯泡塑，以下同①所述進行。合量減去Au3+即為Au+。③Au0測定：稱樣20g（0.075mm）按常規方法測定總Au，總Au減去（Au3++Au+）即為Au0。
（7）成圖。繪制有實測地質剖面的各價態Au的地球化學圖。
（8）解釋。作出結論或判斷。
（四）尋找隱伏礦應用實例
1.甘南武山縣地區4個Au異常
該地區的1：2.5萬Au化探異常（圖4.13），計有7個異常，異常呈東西走向展布。異常區為山區景觀，厚層黃土覆蓋。地表有灌木林、莊稼地和殘坡積，前者蓋層較厚，一般為3～10m，最厚為30m以上。殘坡積區蓋層厚度一般為1～3m，最厚為7～8m。測區沒有自然和人工外來污染。采樣點間距為（30±10）m。根據異常分布，設計了四條采樣剖面。其中Ⅰ—Ⅰ′剖面，長2864m，采樣71件；Ⅱ—Ⅱ′剖面，長1674m，采樣48件；Ⅲ—Ⅲ′剖面長1806m，采樣35件；Ⅳ—Ⅳ′剖面，長1000m，采樣34件。采樣深度為20～30cm（B層）。合計采樣188件。
全部樣品測定了Au值以後，根據Au強度較高、與原圈得異常重合較好的原則，選出3處異常進行找礦評價。它們是Ⅰ—Ⅰ′剖面異常（采樣編號XC⁃158—XC⁃185 區段），Ⅱ—Ⅱ′剖面異常（采樣編號 XC⁃43—XC⁃50 區段），Ⅳ—Ⅳ′剖面異常（采樣編號 XC⁃120—XC⁃153區段）。
圖4.13 金礦點相分析研究采樣剖面圖
1—金元素異常等值線（10-9）；2—剖面位置及導線號；3—采樣位置及編號；4—村莊；5—道路
（1）Ⅰ—Ⅰ′剖面異常的多元素分析結果列於表4.106，Au 的價態分析結果如圖4.14。從表4.106結果可見，Au的異常強度很高，峰值達904×10-9，28個采樣點，長度1000多米，Au的平均值為264×10-9。從圖4.14 Au的價態分析地球化學圖可見，有明顯的Au0、Au+、Au3+三峰重疊圖形，屬典型的隱伏金礦體所具有的特徵。根據該區Au化探異常呈東西走向，而今南北向剖面控制長度達1000多米，說明隱伏金礦體規模較大。據此推斷，Ⅰ—Ⅰ′剖面異常是一處有望找到中型以上金礦床的找礦靶區。已建議進行工程驗證。後已在該地段找到了金礦脈。
圖4.14 I—I7剖面金價態分析地球化學圖（莊稼地—灌木林）
表4.106 Ⅰ—Ⅰ′剖面分析結果
（2）Ⅱ—Ⅱ′剖面異常的多元素分析結果列於表4.107，Au 的價態分析結果如圖4.15。從表4.107結果可見，Au的異常強度較低，峰值為60×10-9，8個采樣點，長度約280m，Au的平均值為39.3×10-9。從圖4.15Au的價態分析地球化學圖可見，Au+、Au3+也很低。如要進一步工作，可在采樣點XC49處入手，但總的說，該異常的找礦意義不大。
表4.107 Ⅱ—Ⅱ′剖面分析結果
（3）Ⅳ—Ⅳ′剖面異常的多元素分析結果列於表4.108，Au 的價態分析結果如圖4.16。從表4.108結果可見，Au的異常強度較高，峰值為139×10-9，34個采樣點，長度約1000m，Au的平均值為 56.6×10-9。從圖 4.17Au 的價態分析地球化學圖可見，Au+、Au3+和 Au0的曲線在采樣點 XC⁃123、XC⁃139和 XC⁃149 三個峰值處均有 Au0、Au+、Au3+三峰重疊的圖形。總之，該異常強度較高，規模較大，Au的價態分析地球化學圖型基本上符合隱伏金礦床所具特徵。建議從三處峰值點入手，進行工程驗證。
圖4.15 Ⅱ—Ⅱ′剖面金價態分析地球化學圖（殘破積物）
（4）Ⅲ—Ⅲ′剖面異常，Au 峰值 61.8×10-9，無連續高值點，35件樣品平均含Au7.5×10-9，強度相對較低，未再做Au的價態分析。
2.甘南岷縣地區6個Au異常
甘南岷縣鎖龍地區的1：2.5萬Au化探異常，計有6個異常。異常呈東西走向展布，異常區為山區景觀，蓋層主要是黃土。部分地表有灌木林和草地。蓋層不厚，一般為2～3m，厚處可到3～4m，有的則小於1m。測區沒有自然和人工外來污染。找礦評價設計了6條采樣剖面，一個異常安排一條剖面。采樣點間距約為8～10m，采樣深度為30～40cm。其中B—B′剖面，長353.19m，地表未見植物，全為黃土，采樣41件（介質為B 層）。C—C′剖面，長575.89m，地表主要為草地，有少量灌木，采樣63件（介質為 B 層）。D—D′剖面，長90.57m，地表主要為草地和灌木，采樣13件（介質為C 層）。E—E′剖面，長232.87m，地表主要為草地和灌木，采樣29件（介質為 C 層）。F—F′剖面，長364.82m，地表全為黃土，采樣41件（介質為B層）G—G′剖面，長214.05m，地表為各種灌木，采樣24件（介質為B層）。合計采樣211件。
全部樣品測定了Au值以後，根據Au強度較高和地球化學景觀條件符合方法技術要求的原則，選擇要評價的異常。B—B′剖面和F—F′剖面地表均無植被，全為黃土，不符合方法技術要求的原則。因此選另3處異常進行找礦評價研究。它們是D—D′剖面、E—E′剖面和G—G′剖面。
圖4.16 Ⅳ—Ⅳ7剖面金價態分析地球化學圖（灌木林）
表4.108 Ⅳ—Ⅳ′剖面分析結果
（1）D—D′剖面的多元素分析結果列於表4.109，Au的價態分析結果如圖4.17。從采自基岩風化殼部位來看，Au的異常強度一般，峰值為55×10-9，13個采樣點，長度約90m，Au的平均值為27.0×10-9。從圖4.17Au的價態分析地球化學圖可見，Au+、Au3+值很低。該異常的找礦意義不大。
表4.109 D—D′剖面分析結果
（2）E—E′剖面的多元素分析結果列於表4.110，Au的價態分析結果如圖4.18。從采自基岩風化殼部位來看，Au的異常強度很低，峰值僅為31×10-9，25個采樣點，長度約232m，Au的平均值為10.6×10-9。Au的價態分析地球化學圖特徵也不明顯。該異常的找礦意義不大。
圖4.17 D—D′剖面金價態分析地球化學圖（草地—灌木林）
表 4.110 E—E′剖面分析結果
（3）G—G′剖面的多元素分析結果列於表4.111，Au的價態分析結果如圖4.19。從表4.111結果可見，Au的異常強度一般，峰值為64×10-9，24個采樣點，長度約214m，Au的平均值為19.8×10-9。從圖4.19可見，Au+、Au3+和Au0的曲線圖型基本符合隱伏金礦床的特徵，但整體強度較低。可在采樣點SY195 處先試作工程驗證，根據見礦情況再作定奪。
圖4.18 E—E′剖面金價態分析地球化學圖（草地—灌木林）
表 4.111 G—G′剖面分析結果
圖4.19 G—G′剖面金價態分析地球化學圖（灌木林）
B—B′剖面Au峰值17.8×10-9，41件樣品平均含Au4.1×10-9。C—C′剖面Au峰值18.2×10-9，62件樣品平均含Au6.7×10-9。F—F′剖面Au峰值17.9×10-9，41件樣品平均含Au6.8×10-9。三條剖面強度均較低，未再做Au的價態分析。
結論：①應用相態分析尋找隱伏礦床的方法技術研究成果，在甘南三片厚層覆蓋區初步進行了找礦評價實踐。通過實踐，初步總結並提出了應用此項技術的工作程序和前提條件。②通過對六處化探異常的評價和新金廠北部覆蓋區的找礦，提出了一處（Ⅰ—Ⅰ′剖面的采樣編號XC⁃158—XC⁃185區段）有望找到中型以上金礦床的找礦靶區。
3.甘肅某地金礦Au的價態分析
在甘肅某地金礦的0線（圖4.20）和15線（圖4.21）各采一條土壤次生暈剖面，在相應位置采了原生暈剖面，另外還采了探槽岩石樣13個。全部做了Au、Ag、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg等8個元素的定量分析。31個岩石樣的分析結果列於表4.112。0線（16個樣）和15線（18個樣）的土壤次生暈分析結果列於表4.113和表4.114。
對0線和15線的岩石樣（共18個樣）和兩條土壤剖面樣的多元素分析結果，分別計算了它們與Au的相關系數，列於表4.115。
從相關系數可見，As和Sb與Au有密切的關系，而As是最常用的指示元素。
4.雲南北衙金礦Au的價態分析
在北衙金礦區採取土壤次生暈樣14個，進行了總Au及其價態分析見（圖4.22）。
在3-5號采樣點和12號采樣點Au3+和Au+有很好的重合峰，特別是在5號采樣點，Au的有機絡合物峰突出，應是有隱伏金礦體的重要標志，但應注意殘坡積物下移干擾的影響。
圖4.20 甘肅某地金礦0線Au價態分析地球化學剖面圖
1—第四系黃土殘坡積物；2—
㈡ xps可以定量測定元素不同價態含量嗎
可以，但是定量是半定量，
定性真仙沒問題。建議做一個XRD判斷下晶型。
XPS只能對表面上元素價態分析，及其表面的含量。價態及其元素所處環境都會對其結合能有影響。
㈢ 化學元素的價態研究實例
元素價態是研究元素存在形式及能否活化的重要內容。元素價態研究是比較困難的，其原因在於部分元素的價態較多，成分較復雜，同時分析手段也限制了價態的研究。下面以攀枝花土壤中釩元素為例介紹元素價態研究的方法（曾英，2006；吳濤，2005）。
6.4.1.1 樣品採集與處理
攀枝花以釩鈦磁鐵礦著稱，因此釩的含量相對較高，是研究釩元素地球化學性質的理想場所。根據攀枝花礦山、尾礦壩等主要污染源及城市居民分布狀況，確定在攀枝花採集昔格達組粘土的土壤樣品，採集點見圖6.4所示。PZH－1為攀枝花釩鈦磁鐵礦區；PZH－3為尾礦壩上方區域；PZH－4為尾礦壩下方區域；PZH－12，PZH－16及PZH－21為遠離礦區和冶煉區的農業生產區；PZH－31為冶煉區。
圖6.4 攀枝花土壤樣品採集點示意
●采樣點及編號
每個采樣點根據土壤剖面特徵分4層分別采樣，采樣層示意見圖6.5。其中，A層樣品取樣深度為0～5cm的土壤表層，以墾殖層和耕作層為主，該層每個取樣點採集3個樣點（A，A1，A2），據土壤利用分類，其中A為荒草地的表層土壤，A1為旱田的表層土壤，A2為水田的表層土壤。B層樣品的取樣深度為15～25cm，為土壤淀積層。C層樣品的取樣深度為30～50cm，為土壤母質層。D層樣品的取樣深度＞50cm，為基岩。從土壤發生學角度來看，該區土壤的分層現象不十分明顯，即土壤A，B，C，D分化不明顯。因此，採集的 A層（0～5cm），B層（15～25cm），C層（30～50cm）及D層（＞50cm）的樣品不能完全代表各自的土壤發生層，而更大程度上反映的是相對深度對樣品的影響。
采樣過程中，使用鐵鍬挖開新鮮的土壤剖面，在上述的各個不同深度采新鮮的樣品1～1.5kg，用聚乙烯塑料袋盛裝，系緊袋口，以防止污染。采樣位置盡量選擇在無公路、鐵路、建築物等明顯人為干擾的地區。
6.4.1.2 實驗過程
由於四價釩和五價釩在生物體內很容易相互轉化，所產生的生物效應很難區分，因而在釩的價態研究中，將四價釩和五價釩作為整體加以考慮。
（1）釩價態分離原理
釩的價態分離利用呈不同價態釩在酸、鹼液中的溶解度差異而實現。土壤樣品首先用鹼溶液分解，三價釩不溶解而與四價、五價釩分離，過濾，從濾液中即可測得四、五價釩含量；將含三價釩的鹼不溶殘渣洗凈四、五價釩後，用硝酸－硫酸分解，以高氯酸將三價釩氧化為五價，然後用極譜法測定便得三價釩含量。
圖6.5 攀枝花采樣層位示意
（2）土壤樣品中不同價態釩的溶解浸出
土壤樣品中三價釩的溶解浸出及測定：稱取2.0000g試樣於250mL燒杯中，加入150mL氫氧化鈉溶液（100g/L），加熱分解至約20mL體積，加入100mL水，加熱至沸，取下，靜置20min後傾出上層清液，再加入100mL水，加熱至沸，取下，靜置20min，用中速濾紙過濾，以熱水洗至pH＝7～8，用熱硫酸（1＋50）洗3～5遍，將濾液及前述上層清液合並濃縮後，冷卻至室溫，定容於100mL 容量瓶中，混勻。供測定四、五價釩含量用。
將上述鹼液不溶殘渣連同濾紙轉入250mL 燒杯中，加入15mL硫酸、5mL硝酸，緩慢加熱至硫酸冒煙，取下稍冷，加入2mL高氯酸，加熱至高氯酸煙冒盡，微冒硫酸煙，取下稍冷，加入20mL水，冷卻至室溫，加入5mL磷酸，用中速濾紙過濾，定容於100mL容量瓶中。測定三價釩含量。
土壤樣品中四、五價釩含量的測定：准確分取50.00mL「三價釩的溶解浸出液」中的濾液於500mL燒杯中，加入20mL硫酸酸化後，加入5mL磷酸、20mL水，加2g過硫酸銨，煮沸氧化至約50mL。取下冷卻至室溫，然後定容於100mL容量瓶中。測定四、五價釩的含量。
6.4.1.3 實驗測定結果
攀枝花地區不同取樣點、不同取樣深度所採取的土壤樣品經處理後，對其所含不同價態釩分離浸出，並用示波極譜法進行了測定，測定結果見表6.12。
表6.12 攀枝花地區土壤樣品中V（Ⅴ，Ⅳ）和V（Ⅲ）含量測定值（單位：Mg/g）
註：PZH－1＃表示1號采樣點，下同。
續表
（據曾英，2006）
6.4.1.4 不同地點釩價態數據分析
根據表6.12土壤中釩的價態結果，將各取樣點不同取樣深度處各價態釩量繪製成柱形圖，分別見圖6.6至圖6.12。
圖6.6 PZH－1＃采樣點不同采樣層各價態釩量
圖6.7 PZH－3＃采樣點不同采樣層各價態釩量
圖6.8 PZH－4＃采樣點不同采樣層各價態釩量
圖6.9 PZH－12＃采樣點不同采樣層各價態釩量
圖6.10 PZH－16＃采樣點不同采樣層各價態釩量
圖6.11 PZH－21＃采樣點不同采樣層各價態釩量
圖6.12 PZH－31＃采樣點不同采樣層各價態釩量
（1）PZH－1＃點——攀枝花釩鈦磁鐵礦礦區
圖6.6為PZH－1＃取樣點不同取樣深度釩總量及不同價態釩量值的柱形圖。由圖6.6可見，在該取樣點的表層土壤（＜20cm）中，全釩含量較高，表明釩鈦磁鐵礦開采過程中，釩隨礦塵進入大氣，並以降塵形式沉於表層土壤，從而使表層土壤含釩量增加。而在該取樣點的不同取樣深度處，土壤中的釩主要是以五價和四價形式存在，三價釩較少。在不同取樣層，五價和四價釩量之和的分布特徵為1C＞1B＞1A1＞1D，三價釩分布特徵為1A1＞1B＞1D＞1C，C層的高價釩量的絕對值和相對值均高於其他取樣層。
（2）PZH－3＃點——尾礦壩上方
圖6.7為PZH－3＃取樣點不同取樣深度處釩總量及不同價態釩量值的柱形圖。由6.7可見，該取樣點的3B層即淀積層釩含量最高，可能是由於地表釩元素隨地表水的淋濾作用而在該土壤層沉積。在該取樣點的不同深度處，五價、四價釩量＞三價釩量。但3D（基岩層）層的三價釩量相對其他取樣點偏高，四、五價釩量相對其他取樣點偏低。各值的分布特徵分別為：三價釩為3D＞3A1＞3B＞3A＞3C，四、五價釩為3B＞3A1＞3C＞3A＞3D。
（3）PZH－4＃點—尾礦壩下方
圖6.8為PZH－4＃取樣點不同取樣深度處釩總量及不同價態釩量值的柱形圖。由圖6.8可見，該取樣點含釩量較其他取樣點高，在不同取樣層中，旱地表層土壤全釩量最低。該取樣點位於尾礦壩下游，尾礦中所含可溶性釩可在雨水、地表水的浸漬作用下進入水中，並通過水循環而滲入土壤層，從而導致土壤中釩含量的增加。而該取樣點的不同取樣層間，五價、四價及三價釩的含量相差不是很大，沒有出現明顯的層間分布差異。
（4）PZH－12＃、PZH－16＃點——農業生產區
圖6.9為PZH－12＃取樣點不同取樣深度處釩總量及不同價態釩量值的柱形圖。由圖6.9可見，在該取樣點土壤釩呈現深層富集特徵，D層含釩量較高。但在表層土壤中，荒草地表層土壤（A）含釩量明顯高於旱田的表層土壤（A1）。這在一定程度上說明了旱田種植作物對土壤中釩的吸收，實現了釩從土壤至作物的遷移過程。
同時，該取樣點雖位於尾礦壩下遊河道區，但由於其遠離冶煉區及尾礦壩，其總釩含量明顯低於受礦山開采活動干擾較嚴重的取樣點。這在一定程度上說明，飄塵、降塵仍是造成釩在環境體系中遷移的主要媒介。飄塵、降塵中可溶解態釩可在雨水及地表徑流水沖刷作用下滲入土壤，從而導致該取樣點D層土壤中含釩量較高。
在各取樣層間，D層的五價、四價釩量較大，三價釩相對量及絕對量均小，即D層的釩主要是以高價釩存在。但在旱地表層土壤（A1）中，三價釩含量明顯偏高。
圖6.10為PZH－16＃取樣點不同取樣深度處釩總量及不同價態釩量值的柱形圖。該取樣點遠離礦區和冶煉區，因而釩的含量相對較低，在不同取樣層土壤中，釩含量相差不大。旱地表層土壤中的釩主要以五價和四價形式存在，三價釩量較少，從而說明該取樣點旱地表層釩的潛在毒性較大。
（5）PZH－21＃點——遠離礦區和冶煉區
圖6.11為PZH－21＃取樣點不同取樣深度處釩總量及不同價態釩量值的柱形圖。該取樣點的3個取樣深度三價釩含量比較接近。受風化作用的影響，該取樣點不同取樣層中五價、四價釩量都較高，且表層土壤中五價、四價釩的相對含量更高。
在該取樣點附近，沒有礦山或其他礦業活動存在，但土壤中釩的含量較高，平均值達110.15μg/g，高於PZH－1＃和PZH－3＃取樣點。對於該測量結果，需要做進一步分析和研究。
（6）PZH－31＃點——冶煉區
圖6.12為PZH－31＃取樣點不同取樣深度處釩總量及不同價態釩量值的柱形圖。該取樣點位於冶煉區，因冶煉產生的廢氣、廢渣、廢水等對土壤的滲入，使土壤含釩量明顯高於其他地區。
在該取樣點的不同深度處，土壤中的釩均主要以五價形式存在，三價釩較少。各層間四、五價釩量分布特徵為31A＞31C＞31D＞31B；而三價釩分布特徵為31C＞31D＞31A＞31B，即在B層，釩主要是以毒理性較強的高價釩存在。
6.4.1.5 各取樣點土壤樣品中各價態釩量比較
各采樣點不同價態釩量及它們間的百分比分別見圖6.13和圖6.14。從圖可看出，所測土壤樣品中的釩主要是以五價及四價釩存在，三價釩含量相對較少。究其原因，可能是在表生帶中，內生的含釩礦物遭受到風化作用後，其中的V3＋離子很容易被氧化為含V5＋的（VO4）3－絡陰離子。
圖6.13 各采樣點不同價態釩量百分比
圖6.14 各采樣點不同價態釩量
6.4.1.6 不同取樣層各價態釩的分布狀況分析
將所取土壤樣品中元素釩的測定值按不同層次計算其平均值，其初步統計分析結果見表6.13。由表6.13可知，各取樣點不同取樣深度全釩量測量值大小順序為：D＞C＞A＞A1＞B；而五價釩含量在不同取樣層含量大小為：D＞A＞C＞B＞A1；三價釩量大小順序為：A1＞D＞A＞C＞B。由此可見，土壤中釩含量及其賦存價態與取樣深度間沒有較明顯的相關性，原因有二：①正如前所述，在0～75cm深度間所采土壤的分層現象不十分明顯，各層土壤樣品並不能代表各自的土壤發生層，而更大程度上反映的是取樣的相對深度；②土壤中釩含量高低及其賦存價態是多因素共同作用的結果。礦山開采、運輸及冶煉可使釩以V2O5塵埃形式進入大氣，又經大氣沉降、雨水夾帶等作用而降落在土壤地表層，可使地表層釩含量增加；地表徑流水的夾帶可實現釩在不同區域間的遷移；地表水的滲透、溶解作用可將釩由土壤表層向深層擴充；耕作層土壤中釩可被植物吸收，且吸收的量大小隨植物種類不同而產生差異；土壤溶液的氧化性能及吸附性能又將影響土壤中釩的遷移能力及其賦存價態。所有這些因素都將導致釩含量的高低及價態間的轉化，因而很難從采樣層上發現釩的分布規律。但同時從表6.13也可看出，相對而言，D層釩含量較高，這可能是因為D層已達基性岩區，地表水淋濾作用開始減弱，水中所夾帶的釩將在該土壤層產生沉積區，同時該層土壤易受風化作用、氧化作用的影響，因而相對而言，總釩量及高價釩含量偏高。
表6.13 不同取樣層各價態釩的平均值
註：A，B，C，D，A1為采樣層位；N為樣品個數；平均值＝∑Xi/N。 （據曾英，2006）
㈣ 怎樣判斷元素都有哪些價態
化合價是元素中的原子得失電子的或生成共用電子對的數目。 化合價表示原子之間互相化合的數目。 化合價也是元素在形成化合物時表現出的一種性質。
1.非金屬元素的化合價:
由於金屬元素的原子最外層電子數少於4個，故在化學反應中易失去最外層電子而表現出正價，即金屬元素的化合價一般為正
2.常見元素的化合價:
一價氫氯鈉鉀銀
二價氧鈣鋇鎂鋅
三鋁四硅五價磷
二三鐵，二四碳
二四六硫都齊全
銅汞二價最常見
單質零價永不變
㈤ 富蘭克林分析法
X射線衍射分析是利用晶體形成的X射線衍射，對物質進行內部原子在空間分布狀況的結構分析方法。將具有一定波長的X射線照射到結晶性物質上時，X射線因在結晶內遇到規則排列的原子或離子而發生散射，散射的X射線在某些方向上相位得到加強，從而顯示與結晶結構相對應的特有的衍射現象。衍射X射線滿足布拉格（W.L.Bragg）方程：2dsinθ=nλ式中：λ是X射線的波長；θ是衍射角；d是結晶面間隔；n是整數。波長λ可用已知的X射線衍射角測定，進而求得面間隔，即結晶內原子或離子的規則排列狀態。將求出的衍射X射線強度和面間隔與已知的表對照，即可確定試樣結晶的物質結構，此即定性分析。從衍射X射線強度的比較，可進行定量分析。本法的特點在於可以獲得元素存在的化合物狀態、原子間相互結合的方式，從而可進行價態分析，可用於對環境固體污染物的物相鑒定，如大氣顆粒物中的風砂和土壤成分、工業排放的金屬及其化合物（粉塵）、汽車排氣中鹵化鉛的組成、水體沉積物或懸浮物中金屬存在的狀態等等。
㈥ 除了xps 能看元素的表面電子價態外，還有什麼手段可以表徵
成分分析、元素分布之類的測試，你要是測元素價態肯定是不行的，你應該是用XPS來測，它可以測表面的化學組成或元素組成，原子價態，表面能態分布，測定表面電子的電子雲分布和能級結構等，在元素組成這一塊測試的精度要比SIMS低很多，但是價態測。
感覺提問主意不是很清晰
建議查下資料哦
㈦ 分析狀態信息的概念,內容以及預處理方法
摘要 狀態分析