Bestimmung von Haupt- und Spurenelementen durch Röntgenfluoreszenzspektrometrie

Methode Zusammenfassung

Das Probe wird aus Lithiumtetraborat und Lithiumfluorid als Flussmittel, wobei gleichzeitig Lithiumnitrat (Oxidationsmittel) und Lithiumbromid (Aushärtemittel) hinzugefügt werden. Das Probe wird bei einer hohen Temperatur von 1050℃ in eine Glasplatte geschmolzen und auf einem Röntgenfluoreszenzspektrometer analysiert und gemessen. Der Messbereich jedes Elementkomponenten entspricht dem Abdeckungsbereich der Standardkurve für jedes Element.

Instrument

Wellenlängendispersiv Röntgenfluoreszenzspektrometer, Endfenster-Rhodium-Palladium-Röntgenröhre, Leistung über 3kW, und ein Computersystem mit verschiedenen Funktionsanalyse-Software wie Kalibrierung und Korrektur ausgestattet.

Hochtemperatur-(Hochfrequenz)-Schmelzgerät .

Platinlegierungsform.

Reagenzien

Wasserfreies Lithiumtetraborat (speziell für XRF-Schmelzen), vorher bei 600℃ für 2h vorgebrannt, in einem Trockenschrank für spätere Verwendung aufbewahrt.

Lithiumfluorid (reinheitsgrad für analytische Zwecke).

Lithiumnitrat-Lösung ρ(LiNO3)=100mg/mL.

Lithiumbromid-Lösung ρ(LiBr)=10mg/mL.

Nationale erste Stufe Arsenerz-Standardmaterialien GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240 usw. und Auswahl entsprechender Standardmaterialien zur manuellen Kombination von Standardsamples, sodass die Analyseelementkomponenten den gesamten Gehaltsbereich umfassen und es etwa 17 oder mehr Standardsamples mit einem bestimmten Gehaltsgradienten gibt.

Auswahl von 1 bis 5 Standardsamples mit geeigneten Gehalten an Analyseelementen (Komponenten) aus den Standardsamples als Instrumentendrift-Korrekturstichproben.

Kalibrierkurve

Wägen Sie 0,7000 g (±0,0005 g) eines Standardsamples (unbekanntes Analyt) ab, das durch ein 200-Mesh-Sieb gegangen ist und bei 105℃ für 2 h getrocknet wurde, mischen Sie es mit 5,100 g wasserfreiem Lithiumtetraborat und 0,500 g LiF, geben Sie alles in eine Porzellanpfanne und vermischen es gleichmäßig, gießen Sie es in einen Platinlegierungsnapf, fügen Sie 3 mL LiNO3-Lösung als Oxidationsmittel und 2,5 mL LiBr-Lösung als Freisetzungsmittel hinzu, trocknen Sie es auf einem Elektroherd und legen Sie es dann in einen Schmelzofen zum Schmelzen. Oxidieren Sie vorab bei 700℃ für 3 min, erhitzen Sie es auf 1050℃ und schmelzen Sie es für 6 min, wobei der Platinlegierungsnapf schwankt und rotiert, und der Kühl- und Schmelzprozess abgeschlossen wird. Gießen Sie nach dem Abkühlen die Glasplatte aus, die sich vom Boden des Topfes getrennt hat, kennzeichnen Sie sie und lagern Sie sie in einem Trockenschrank für die Untersuchung auf.

Gemäß den Analyseanforderungen und dem Gerät wählen Sie die Messbedingungen aus, wie Analyselementlinie, X-Ray-Röhrenspannung und -strom, Vakuumanstrahlung und Kanallichtbalken, wie in Tabelle 51.2 gezeigt.

Tabelle 51.2 Messbedingungen der analytischen Elemente

Fortgesetzte Tabelle

Hinweis: ①S4 ist ein Standardkollimator.

Starten Sie gemäß den oben genannten Messbedingungen die Kalibrierung der Standardsamples. Berechnen Sie die Nettointensität der Analyselinie jedes Elements (103s-1).

Verwenden Sie die Einfeldmethode zur Hintergrundsubtraktion und berechnen Sie die Nettointensität der Analyselinie Ii nach der folgenden Formel:

Analyse von Gestein und Mineralien, Band 3, Analyse von Farbblech-, seltener, disperser, seltener Erde, wertvoller Metall- und Uran-Thorium-Erzquellen

Wo: IP ist die Peakintensität des Spektrums der Analyselinie, 103s-1; IB ist die Hintergrundintensität der Analyselinie, 103s-1.

Ersetzen Sie den Standardwert jedes Elements im Kalibrierstandard und die Nettointensität der Element-Analysenlinie in die folgende Formel für die Regressionsberechnung, um die Kalibrierungs- und Korrekturfaktoren jedes Elements zu erhalten:

Analyse von Gesteinen und Mineralien Band 3 Analyse von Farbmetall-, Seltenerd-, Dispergierterden, Edelmetall-Erzen sowie Uran- und Thorium-Erzen

Wobei: wi die Massenanteile des zu messenden Elements, %; ai, bi, ci die Kalibrierungskoeffizienten des zu messenden Elements i; Ii die Nettointensität der Analyse-Linie des zu messenden Elements i, 103s-1; αij der Matrixkorrekturfaktor des mitexistierenden Elements j auf das Analyselement i; Fj der Gehalt (oder Intensität) des mitexistierenden Elements j; βik der Spektralüberlappungsinterferenzkoeffizient des spektral überlappenden Interferenzelements k auf das Analyselement i; Fk der Gehalt (oder Intensität) des spektral überlappenden Interferenzelements k.

Für Elemente wie Ni, Cu, Zn und Pb wird RhKα, c als interner Standard verwendet, um den Matrixeffekt zu korrigieren. Berechne zunächst das Intensitätsverhältnis und führe dann eine Regression nach der oben genannten Formel durch, um die Kalibrierungs- und Korrekturkoeffizienten für jedes Element zu erhalten.

Die oben erhaltenen Kalibrierungs- und Korrekturkoeffizienten werden in das entsprechende Analyseprogramm des Computers gespeichert, um sie für zukünftige Verwendungen bereitzustellen.

Messe das Instrumentendrift-Korrekturstichprobe und speichere die Nettointensität Ii des analytischen Spektrums jedes Elements als Driftkorrekturreferenz im Computer.

Analysschritte

Bereite das unbekannte Sample gemäß der Kalibrierungsstandard-Vorbereitungsmethode vor, lege es in die Probenbox, stelle es nach Bestätigung in den automatischen Probenwechsler ein, starte das entsprechende Analyseprogramm und messe das Sample.

Nachdem die Kalibrierkurve erstellt wurde, misst die allgemeine Routineanalyse nicht mehr die Kalibrierstandards. Es ist nur notwendig, bei jeder Analyse die gespeicherten Kalibrierungs- und Korrekturkoeffizienten aufzurufen, das Instrumentendrift-Korrekturstück zu messen und den Drift-Korrekturkoeffizienten zu berechnen. Der Computer führt automatisch Intensitätsmessung und -korrektur, Hintergrundsubtraktion, Matrixeffekt-Korrektur, Instrumentendrift-Korrektur durch und druckt schließlich die Analysergebnisse aus.

Die Berechnung des Instrumentendrift-Korrekturkoeffizienten ist in der folgenden Formel dargestellt:

Analyse von Gestein und Mineralien, Teil III, Analyse von Farbmetall-, seltene, disperse, seltene Erden, Edelmetallerzen und Uran- und Thorierze

Wo: αi ist der Korrekturkoeffizient für Instrumentendrift; I1 ist die bei der ersten Messung des Instrumentendrift-Korrekturstichproben erhalten Referenzintensität, 103s-1; Im ist die vom Instrument gemessene Nettointensität des Driftkorrekturstichproben beim Analysieren des Proben, 103s-1.

Die Korrekturformel für die Instrumentendrift lautet:

Analyse von Gestein und Mineralien, Teil III, Analyse von Farbmetall-, seltene, disperse, seltene Erden, Edelmetallerzen und Uran- und Thorierze

Wo: Ii ist die nach Driftkorrektur analytische Linienintensität, 103s-1; I'i ist die ohne Driftkorrektur analytische Linienintensität, 103s-1; αi ist der Instrumentendrift-Korrekturkoeffizient.

Hinweise

1) Br, das im Proben zurückbleibt, verursacht Überlappungsstörungen bei Al; wenn der Al2O3-Gehalt nicht hoch ist, sollte die Überlappungsstörungskorrektur von Br auf Al hinzugefügt werden.

2) Die Spektrallinien YKα(2) und RbKα(2) überlappen auf der NiKα-Analyselinie. Wenn Y und Rb in einem bestimmten Gehalt im Probe vorhanden sind, können sie eine Überlappungsstörung bei Ni verursachen, die durch Subtraktion korrigiert werden sollte. Die ZnL-Spektrallinie verursacht eine Überlappungsstörung bei NaKα, die ebenfalls durch Subtraktion korrigiert werden sollte.

3) Es ist ratsam, die Messbedingungen und unteren Grenzen verschiedener Instrumente erneut zu überprüfen.