Phân tích thí nghiệm địa chất, khoáng sản: Ứng dụng các phương pháp tiên tiến

(TN&MT) – Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ngày càng phát triển, việc đầu tư hệ thống thiết bị phân tích mới là rất cần thiết. Nhận thức rõ điều này, Trung tâm Phân tích thí nghiệm Xạ – Hiếm của Liên đoàn Địa chất Xạ – Hiếm (Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam) đã chủ động làm chủ kỹ thuật phân tích hiện đại, tự nghiên cứu, phát triển và ứng dụng các phương pháp tiên tiến để phân tích các loại mẫu địa chất, khoáng sản, môi trường…

Theo ông Trịnh Đình Huấn – Liên đoàn trưởng Liên đoàn Địa chất Xạ – Hiếm,  những năm gần đây, Trung tâm Phân tích thí nghiệm Xạ – Hiếm đã được đầu tư những hệ thống thiết bị phân tích mới. Những kỹ thuật viên phân tích của đơn vị được kế thừa kinh nghiệm phân tích mẫu địa chất, khoáng sản của thế hệ đi trước và đặc biệt là kế thừa kỹ thuật phân tích mẫu phóng xạ, mẫu đất hiếm từ những chuyên gia Liên Xô làm việc tại phòng thí nghiệm của đơn vị đến năm 1990. Dựa trên nền tảng kiến thức được đào tạo bài bản và kinh nghiệm thực tiễn, khi được đầu tư các hệ thống thiết bị hiện đại, các cán bộ của đơn vị đã tiếp nhận, vận hành và ứng dụng vào công việc rất hiệu quả.

Việc làm chủ công nghệ cao trong phân tích đã giúp đơn vị thuận lợi hơn khi phân tích các loại hình mẫu địa chất, đặc biệt là mẫu xạ – hiếm cho kết quả nhanh và chính xác. Năm 2016, phòng thí nghiệm của đơn vị đã đạt được chứng nhận của Quốc tế về phân tích thành thạo, qua đó khẳng định sự thừa nhận của quốc tế đối với chất lượng phân tích của đơn vị. Tuy vậy, bên cạnh việc sử dụng trang thiết bị hiện đại, cần có nguồn kinh phí khá lớn để bảo trì, bảo dưỡng thay thế linh kiện định kỳ, trong khi đó đơn giá phân tích mẫu lại chưa đáp ứng được nhu cầu thực tiễn.

Cán bộ của Trung tâm Phân tích thí nghiệm Xạ – Hiếm vận hành thiết bị phân tích thí nghiệm địa chất

Về trang thiết bị phục vụ cho công tác phân tích thí nghiệm, Trung tâm Phân tích thí nghiệm Xạ – Hiếm đã được trang bị khá hiện đại, đồng bộ. Đối với bộ môn phân tích khoáng vật – thạch học có các loại kính hiển vi soi nổi của Nikon, kính hiển vi phân cực của Meiji (Nhật Bản). Đối với bộ môn phân tích hóa học, đơn vị có hệ thống ICP-MS Agilent 7700x để áp dụng phương pháp phân tích phổ khối lượng plasma cảm ứng (ICP-MS, Inductively – Coupled Plasma – Mass Spectrometry) chuyên phân tích các nguyên tố đất hiếm (REEs) và nguyên tố phóng xạ U, Th cũng như các nguyên tố hiếm, vết khác. Đối với bộ môn phân tích vật lý – môi trường được trang bị hệ thống phân tích phổ gamma phông thấp đầu thu HPGe Gem 30 của hãng Ortec (Mỹ) chuyên phân tích mẫu phóng xạ,… Các thiết bị này đáp ứng tốt cho công tác phân tích mẫu vật địa chất và khoáng sản trong giai đoạn hiện nay.

Các thiết bị phân tích hiện đại đều áp dụng công nghệ AI ra đời cách đây hàng thập niên. Liên đoàn đã ứng dụng công nghệ đó phân tích bán định lượng (semi-quantitative) ở thiết bị ICP-MS Agilent 7700x để xác định nhanh khoảng hàm lượng tương đối các nguyên tố trước khi phân tích chính xác nó. Với phương pháp này, thiết bị tự động sử dụng các đường chuẩn trong dữ liệu có sẵn để tính toán đưa ra số liệu. Cách này được áp dụng với các lô mẫu mà chưa biết trước khoảng hàm lượng là bao nhiêu. Cụ thể như mẫu của các Đề án “Đánh giá tiềm năng tài nguyên urani ở Việt Nam”, “Thăm dò đất hiếm Nam Nậm Xe, Bắc Nậm xe”… Liên đoàn đang phân tích các mẫu vật thuộc các Đề án Chính phủ do Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam giao. Ngoài ra, phòng thí nghiệm sử dụng chế độ đo tự động để giảm công sức người lao động, tăng độ đồng nhất của phép đo. Các dữ liệu phân tích được xuất ra dưới định dạng dễ sử dụng như Excel, Word…

Để phân tích mẫu vật có chất lượng tốt, mang lại hiệu quả và ý nghĩa, phục vụ trực tiếp cho các nhiệm vụ nói riêng và xã hội nói chung, cần trang bị đầy đủ cho phòng thí nghiệm các thiết bị hiện đại, đồng bộ từ gia công mẫu, chuẩn bị mẫu đến phân tích mẫu và có đủ các bộ môn (thạch học, khoáng tướng, hóa học, môi trường, nhân phóng xạ…). Đồng thời, cần tham gia phân tích thành thạo quốc tế để khẳng định chất lượng phân tích và tính tương đồng với các phòng thí nghiệm trên thế giới.

Ngoài ra, kỹ thuật viên phân tích cần được đào tạo bài bản để nắm chắc và làm chủ hệ thống thiết bị phân tích. Bên cạnh đó, các phương pháp phân tích hiện đại đòi hỏi nguồn chi phí lớn để duy tu, bảo trì, bảo dưỡng định kỳ nên đơn giá phân tích hiện tại chưa đáp ứng đủ yêu cầu, cần điều chỉnh cho phù hợp để kỹ thuật viên phân tích yên tâm công tác, gắn bó lâu dài với đơn vị.

Liên đoàn Địa chất Xạ – Hiếm có Trung tâm Phân tích thí nghiệm Xạ – Hiếm với bề dày kinh nghiệm hơn 40 năm phân tích mẫu trọng sa, thạch học, phân tích hóa học các nguyên tố, đặc biệt là các nguyên tố phóng xạ, đất hiếm, phân tích vật lý… Với lực lượng cán bộ phân tích được đào tạo bài bản, các phòng thí nghiệm, phân tích cùng máy móc, hệ thống trang thiết bị hiện có, đơn vị có khả năng đáp ứng được nhu cầu về chất lượng, tiến độ công việc hiện nay, cũng như yêu cầu của hệ thống quản lý chất lượng ISO 17025-2005.