石英是地殼中（zhōng）分布較廣的礦物之一，而且在地（dì）表環境中分布相（xiàng）當廣（guǎng）泛。石英-水界麵作用對天然水體中金（jīn）屬離子的遷移（yí）轉化、成（chéng）礦熱液中成礦（kuàng）元素的遷移富集和礦物（wù）分選工藝等方麵起（qǐ）著重要作用。

       許多研究表明，石英對金（jīn）屬離子（zǐ）的吸附反應可用表麵配位模式（shì）進行擬合。但是（shì），這些宏觀實驗方法不能（néng）確定被吸附（fù）離子（zǐ）在礦物表麵具體的結合形態，也就是說不能從微觀上確定礦物對金屬離子吸附的反應機理。經（jīng）過深入研（yán）究發現，隨著礦物表麵離子（zǐ）吸附覆蓋率的改變，金屬粒子的結合形態將會發生相應的變化，並且因為（wéi）礦物表麵（miàn）和水溶液的性質（zhì）不同而異，可能會以單核吸（xī）附、多核吸附或者表麵沉澱等形式出（chū）現。

         對此，中國科學院廣州地球化學研究所吳宏海老師（shī）采用電子順磁共（gòng）振波譜（EPR）方法（fǎ）對不同pH條件下的石英（yīng）表麵與Cu2+離子反應的機理（lǐ）進行研究。當溶液的（de）pH值在2~11之間變化時，石英表麵Cu2+離（lí）子的吸附（fù）覆蓋率相應的由（yóu）0~10.32變化；同（tóng）時，使用EPR儀器定時對已吸（xī）附Cu2+的石英粉末樣品進行測定，其EPR譜圖的線型、線寬以及g因子值也發（fā）生了特征（zhēng）的變化。（如下圖）

       實驗結果由EPR譜圖分析結果表明，石英（yīng）對Cu2+離子（zǐ）的吸附，需要較高的pH值條件（jiàn）即溶液的pH>4.7，否則（zé）石英對Cu2+離子的吸附不明顯。且在不同的pH條件下，石英與Cu（NO3）2水溶液之（zhī）間的界麵作（zuò）用表現出不同的反應機理，即隨（suí）著溶液的pH值與石英表麵Cu2+離子的吸附覆蓋率的升高，石英與Cu2+離子（zǐ）反應產物（wù）的表麵結合形態表現為單核雙配（pèi）位吸附（fù）、單核（hé）單配位吸（xī）附、多核配（pèi）位吸附直至表麵沉澱等結合狀態。

參考文（wén）獻：

吳（wú）宏海、吳（wú）文清，2000，石英礦（kuàng）物便麵反應（yīng）性（xìng）的EPR譜學研究。光（guāng）譜學與光譜（pǔ）分析（xī），第20卷，第3期。

       目前電子順磁共振波譜儀（yí）（EPR）技術在地質研究方麵已經逐步成為重要的手段，而且EPR的應用方麵也不僅於此。由（yóu）於其在自由基和過渡金屬離子、反應動力學以（yǐ）及材料性質等研究中（zhōng）都起到（dào）的重要作（zuò）用，使EPR技術得到了廣泛的應用（yòng）的（de）發展。

電子順磁共振波譜儀-ESR5000

       EPR是檢測和研究含（hán）有未成對電子的順磁（cí）性物質的一種波譜學技術。由於這種技術可以直接檢測顆粒物或液相中的未成對電子（zǐ），通過對順磁（cí）譜圖的分析，以此（cǐ）得到物質的分子結構和（hé）狀態等信（xìn）息，可用於定性和定量（liàng）分析。