تحديد العناصر الرئيسية والثانوية بواسطة الطيفي الفلورسنت للأشعة السينية

ملخص الطريقة

يتكون العينة من ليثيوم تيترابورات وإضافة فلوريد الليثيوم كمذيب، ونترات الليثيوم (المُكسِّر) وبروميد الليثيوم (عامل إخراج القالب) في نفس الوقت. يتم إذابة العينة إلى قرص زجاجي عند درجة حرارة عالية تبلغ 1050℃ وتُحلَّل وتُقاس باستخدام جهاز الطيفية الشعاعية السينية. يتراوح نطاق قياس كل عنصر ضمن نطاق تغطية المنحنى القياسي لكل عنصر.

أداة

تفريق الطول الموجي جهاز الطيفية الشعاعية السينية، أنبوب أشعة إكس من الراوديوم والبالاديوم بنافذة نهائية، قوة أكثر من 3 kW، ومجهز بنظام كمبيوتر مع برامج تحليل وظيفية متعددة مثل الت headjustment والتصحيح.

ماكينة انصهار مرتفعة الحرارة (عالية التردد) .

مرجل سبائك البلاتين.

المواد الكيميائية

تترابورات الليثيوم الأنيود (خاص لإذابة XRF)، محروق مسبقًا عند 600℃ لمدة ساعتين، مخزن في مجفف للاستخدام لاحقًا.

فلوريد الليثيوم (درجة تحليل).

محلول نيترات الليثيوم ρ(LiNO3)=100mg/mL.

محلول بروميد الليثيوم ρ(LiBr)=10مجم/مل.

مواد معيارية وطنية من خام النيكل من المستوى الأول GBW07277، GBW07278، GBW07163، GBW07223~GBW07226، GBW07240، وغيرها، واختيار مواد معيارية ذات صلة لدمج عينات معيارية يدوياً بحيث تشمل مكونات العناصر محل التحليل النطاق الكامل للمحتوى، وهناك حوالي 17 عينة معيارية أو أكثر تحتوي على تدرج معين من المحتوى.

اختيار 1 إلى 5 عينات معيارية تحتوي على محتوى مناسب للعناصر (المكونات) محل التحليل من العينات المعيارية كعينات تصحيح انحراف الأداة.

منحنى الت head

وزن 0.7000 جرام (±0.0005 جرام) من العينة القياسية (عينة التحليل غير المعروفة) التي مرت عبر غربال بحجم شبكة 200 وتم تجفيفها عند 105℃ لمدة ساعتين، 5.100 جرام من البورات الرباعي الليثيوم الأنهيدر و0.500 جرام من LiF، ضعهم في صفيحة خزفية وأخلطهم بشكل متجانس، ثم اسكبهم في قدر سبيكة البلاتين وأضف 3 مل من محلول LiNO3 كعامل أكسدة، و2.5 مل من محلول LiBr كعامل إطلاق، وجففهم على الموقد الكهربائي، ثم ضعهم في آلة الذوبان للذوبان، قم بالأكسدة المسبقة عند 700℃ لمدة 3 دقائق، وسخن إلى 1050℃ للذوبان لمدة 6 دقائق، خلال ذلك تتأرجح وتدور صفيحة سبيكة البلاتين، ويتم إكمال عملية التبريد والذوبان. اسكب القطعة الزجاجية التي انفصلت عن قاع القدر بعد التبريد، وضع عليها علامة، واحفظها في مجفف للاختبار.

وفقًا لمتطلبات التحليل والجهاز، اختر شروط القياس مثل خط تحليل العنصر، وفولتية وتغذية أنبوب الأشعة السينية، والمسار البصري الفراغي وشريط الضوء القنوات كما هو موضح في الجدول 51.2.

جدول 51.2 شروط قياس العناصر التحليلية

استمرار الجدول

ملاحظة: ①S4 هو معيار مجمع قياسي.

ابدأ قياس عينة المعايرة حسب الشروط القياسية أعلاه. احسب الشدة الصافية لخط التحليل لكل عنصر (103s-1).

استخدم طريقة النقطة الواحدة لخصم الخلفية، واحسب الشدة الصافية لخط التحليل Ii وفقًا للصيغة التالية:

تحليل الصخور والمعادن، الجزء الثالث، تحليل المعادن غير الحديدية، والنادرة، والموزعة، والأرض النادرة، والمعادن النفيسة وأورانيوم ومعادن الثوريوم

حيث: IP هي شدة الذروة لطيف خط التحليل، 103s-1؛ IB هي شدة الخلفية لخط التحليل، 103s-1.

استبدلي القيمة القياسية لكل عنصر في عينة المعايرة القياسية والشدة الصافية لخط تحليل العنصر في المعادلة التالية لحساب الانحدار للحصول على معاملات المعايرة والتصحيح لكل عنصر:

تحليل الصخور والمعادن المجلد 3 تحليل خامات المعادن غير الحديدية، والنادرة، والموزعة، والأرض النادرة، والمعادن النفيسة وخام اليورانيوم والثوريوم

حيث: wi هو الوزن النسبي للعنصر المراد قياسه، %؛ ai، bi، ci هي معاملات المعايرة للعنصر i المراد قياسه؛ Ii هي الشدة الصافية لخط تحليل العنصر i المراد قياسه، 103s-1؛ αij هو معامل تصحيح المصفوفة للعنصر المتواجد j على العنصر محل التحليل i؛ Fj هو محتوى (أو الشدة) للعنصر المتواجد j؛ βik هو معامل التداخل الطيفي للعنصر k الذي يتداخل طيفياً مع العنصر محل التحليل i؛ Fk هو محتوى (أو الشدة) للعنصر k الذي يتداخل طيفياً.

للمكونات مثل Ni، Cu، Zn، وPb، يتم استخدام RhKα، c كمعيار داخلي لتصحيح تأثير المصفوفة. أولاً، يتم حساب نسبة الشدة، ثم الانحدار وفقًا للصيغة المذكورة أعلاه للحصول على معاملات الت head والتصحيح لكل عنصر.

تُخزن معاملات الت head والتصحيح المحصلة أعلاه في برنامج التحليل المناسب في الحاسوب للاستخدام المستقبلي.

قم بقياس عينة تصحيح انحراف الأداة، واحفظ شدة الشبكة Ii الخاصة بالطيف التحليلي لكل عنصر كمرجع تصحيح الانحراف في الحاسوب.

خطوات التحليل

أعد إعداد العينة غير المعروفة وفقًا لطريقة إعداد المعيار الت head، ضعها في صندوق العينات، وضعها في جهال تبديل العينات التلقائي بعد التأكد، ابدأ البرنامج التحليلي المقابل، وقِس العينة.

بعد إنشاء منحنى الت headle، لا يُقاس سلسلة المعايير الت headleية بشكل روتيني. بل يحتاج فقط إلى استدعاء معاملات الت headle والتصحيح المخزنة في كل تحليل، قياس عينة تصحيح انحراف الأداة، وحساب معامل تصحيح الانحراف. يقوم الكمبيوتر تلقائيًا بقياس الكثافة وإجراء التصحيح، طرح الخلفية، تصحيح تأثير المصفوفة، تصحيح انحراف الأداة، وأخيرًا طباعة نتائج التحليل.

حساب معامل تصحيح انحراف الأداة موضح في الصيغة التالية:

تحليل الصخور والمعادن، الجزء الثالث، تحليل خامات المعادن غير الحديدية، والنادرة، والموزعة، والأرض النادرة، والمعادن النفيسة، وخامات اليورانيوم والثوريوم

حيث: αi هو معامل تصحيح انحراف الأداة؛ I1 هو شدة التصحيح المرجعية للانحراف المستحصلة من القياس الأولي لعينة تصحيح انحراف الأداة، 103s-1؛ Im هي الشدة الصافية التي تم قياسها بواسطة عينة تصحيح انحراف الأداة عند تحليل العينة، 103s-1.

صيغة التصحيح لانحراف الأداة هي:

تحليل الصخور والمعادن، الجزء الثالث، تحليل خامات المعادن غير الحديدية، والنادرة، والموزعة، والأرض النادرة، والمعادن النفيسة، وخامات اليورانيوم والثوريوم

حيث: Ii هو شدة الخط التحليلي بعد تصحيح الانحراف، 103s-1؛ I'i هو شدة الخط التحليلي بدون تصحيح الانحراف، 103s-1؛ αi هو معامل تصحيح انحراف الأداة.

ملحوظات

1) سيتسبب البروم المتبقي في العينة في تداخل متداخل على الألمنيوم؛ عند عدم ارتفاع محتوى Al2O3، يجب إضافة تصحيح التداخل المتداخل للبروم على الألمنيوم.

2) تداخل خطوط الطيف YKα(2) و RbKα(2) على خط تحليل NiKα. عندما يكون عنصر Y و Rb موجودًا بكميات معينة في العينة، فإنهما سيتسببان في تداخل يجب تصحيحه بالخصم. كما أن خط الطيف ZnL يتداخل مع NaKα ويجب أيضًا تصحيحه بالخصم.

3) من الأفضل إعادة التحقق من شروط القياس والحدود الدنيا لمختلف الأجهزة.