تعیین عناصر اصلی و فرعی توسط طیف سنجی فلورسانس اشعه ایکس

خلاصه روش

نمونه ساخته شده است لیتیوم تتربورات و لیتیوم فلوراید به عنوان شار، و نیترات لیتیوم (اکسیدان) و لیتیوم بروماید (عامل قالب گیری) به طور همزمان اضافه می شوند. نمونه در یک دیسک شیشه ای در دمای بالای 1050 درجه سانتیگراد ذوب شده و بر روی یک طیف سنج فلورسانس اشعه ایکس تجزیه و تحلیل و اندازه گیری می شود. محدوده اندازه گیری هر جزء عنصر معادل محدوده پوشش منحنی استاندارد هر جزء است.

ابزار

پخش کننده طول موج طیف سنج فلورسانس اشعه ایکس، تیوب اشعه ایکس رودیوم پالادیوم انتهای پنجره با توان بالای 3 کیلووات و سیستم کامپیوتری مجهز به نرم افزارهای مختلف تحلیل عملکردی مانند کالیبراسیون و تصحیح.

دستگاه ذوب با دمای بالا (فرکانس بالا)..

بوته آلیاژ پلاتین.

معرفها

لیتیوم تترابورات بی آب (ویژه برای ذوب XRF)، از پیش سوزانده شده در دمای 600 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت، برای استفاده در حالت آماده به کار در یک خشک کن ذخیره می شود.

لیتیوم فلوراید (گرید تحلیلی).

محلول نیترات لیتیوم ρ(LiNO3)=100mg/mL.

محلول لیتیوم بروماید ρ(LiBr)=10mg/mL.

مواد استاندارد ملی سنگ معدن آرسنیک سطح اول GBW07277، GBW07278، GBW07163، GBW07223~GBW07226، GBW07240 و غیره، و مواد استاندارد مرتبط را برای ترکیب نمونه های استاندارد به صورت دستی انتخاب کنید، به طوری که اجزای عنصر آنالیز شامل کل محدوده محتوایی باشد و وجود داشته باشد. 17 یا بیشتر نمونه استاندارد با یک گرادیان محتوای مشخص.

1 تا 5 نمونه استاندارد با محتوای مناسب عناصر آنالیز (جزئیات) از نمونه های استاندارد را به عنوان نمونه های تصحیح رانش ابزار انتخاب کنید.

منحنی کالیبراسیون

0.7000 گرم (0.0005 ± گرم) از نمونه استاندارد (نمونه آنالیز ناشناخته) را که از الک 200 مش عبور داده شده و در دمای 105 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت خشک شده است، وزن کنید، 5.100 گرم لیتیوم تترابورات بی آب و 0.500 گرم LiF را در یک ظرف چینی قرار دهید. آنها را به طور یکنواخت مخلوط کنید، آنها را در یک بوته آلیاژ پلاتین بریزید، 3 میلی لیتر محلول LiNO3 به عنوان اکسیدان، 2.5 میلی لیتر محلول LiBr به عنوان عامل آزاد کننده اضافه کنید، آنها را روی کوره الکتریکی خشک کنید و سپس آنها را در دستگاه ذوب برای ذوب قرار دهید، از قبل اکسید کنید. در دمای 700 درجه سانتیگراد به مدت 3 دقیقه، برای ذوب شدن به مدت 1050 دقیقه تا دمای 6 درجه سانتیگراد گرم کنید، در طی آن بوته آلیاژ پلاتین نوسان می کند و می چرخد ​​و فرآیند خنک شدن و ذوب شدن کامل می شود. تکه شیشه ای که از ته دیگ جدا شده است را پس از خنک شدن بیرون بریزید و روی آن برچسب بزنید و برای آزمایش در خشک کن نگهداری کنید.

با توجه به الزامات آنالیز و ابزار، شرایط اندازه گیری مانند خط تحلیل المان، ولتاژ و جریان تیوب اشعه ایکس، مسیر نوری خلاء و نوار نور کانال را انتخاب کنید، همانطور که در جدول 51.2 نشان داده شده است.

جدول 51.2 شرایط اندازه گیری عناصر تحلیلی

جدول ادامه

توجه: ①S4 یک کولیماتور استاندارد است.

اندازه گیری نمونه استاندارد کالیبراسیون را با توجه به شرایط اندازه گیری فوق شروع کنید. شدت خالص خط تحلیل هر عنصر (103s-1) را محاسبه کنید.

برای کسر پس‌زمینه از روش یک نقطه‌ای استفاده کنید و شدت خالص خط تحلیل Ii را طبق فرمول زیر محاسبه کنید:

تجزیه و تحلیل سنگ و مواد معدنی جلد 3 تجزیه و تحلیل سنگهای غیر آهنی، کمیاب، پراکنده، خاکی کمیاب، سنگ معدن فلزات گرانبها و سنگ معدن اورانیوم و توریم

کجا: IP شدت اوج طیف خط تحلیل، 103s-1 است. IB شدت پس‌زمینه خط تحلیل، 103s-1 است.

مقدار استاندارد هر عنصر در نمونه استاندارد کالیبراسیون و شدت خالص خط آنالیز عنصر را با فرمول زیر برای محاسبه رگرسیون جایگزین کنید تا ضرایب کالیبراسیون و تصحیح هر عنصر به دست آید:

تجزیه و تحلیل سنگ ها و کانی ها جلد 3 تجزیه و تحلیل سنگ های غیر آهنی، کمیاب، پراکنده، خاکی کمیاب، سنگ معدن فلزات گرانبها و سنگ معدن اورانیوم و توریم

کجا: wi کسر جرمی عنصری است که باید اندازه‌گیری شود، %; ai، bi، ci ضرایب کالیبراسیون عنصر i هستند که باید اندازه‌گیری شوند. Ii شدت خالص خط تحلیل عنصر i است که باید اندازه‌گیری شود، 103s-1. αij ضریب تصحیح ماتریس عنصر همجوار j به عنصر تحلیل i است. Fj محتوای (یا شدت) عنصر همزیستی j است. βik ضریب تداخل همپوشانی طیفی عنصر تداخل همپوشانی طیفی k به عنصر تحلیل i است. Fk محتوای (یا شدت) عنصر تداخل همپوشانی طیفی k است.

برای عناصری مانند Ni، Cu، Zn و Pb، RhKα، c به عنوان استاندارد داخلی برای تصحیح اثر ماتریس استفاده می شود. ابتدا نسبت شدت را محاسبه کنید و سپس طبق فرمول بالا پسرفت کنید تا ضرایب کالیبراسیون و تصحیح هر عنصر به دست آید.

ضرایب کالیبراسیون و تصحیح به دست آمده در بالا در برنامه تحلیل مربوطه کامپیوتر برای استفاده در آینده ذخیره می شود.

نمونه تصحیح رانش ابزار را اندازه گیری کنید و شدت خالص Ii طیف تحلیلی هر عنصر را به عنوان مرجع اصلاح رانش در رایانه ذخیره کنید.

مراحل تجزیه و تحلیل

نمونه ناشناخته را طبق روش تهیه استاندارد کالیبراسیون آماده کنید، آن را در جعبه نمونه قرار دهید، پس از تایید آن را در مبدل اتوماتیک نمونه قرار دهید، برنامه آنالیز مربوطه را شروع کنید و نمونه را اندازه گیری کنید.

پس از ایجاد منحنی کالیبراسیون، آنالیز معمول معمول دیگر سری استاندارد کالیبراسیون را اندازه گیری نمی کند. فقط باید ضرایب کالیبراسیون و تصحیح ذخیره شده را در هر تحلیل فراخوانی کند، نمونه تصحیح رانش ابزار را اندازه گیری کند و ضریب تصحیح رانش را محاسبه کند. کامپیوتر به طور خودکار اندازه گیری و تصحیح شدت، تفریق پس زمینه، تصحیح اثر ماتریس، تصحیح دریفت ابزار را انجام می دهد و در نهایت نتایج آنالیز را چاپ می کند.

محاسبه ضریب تصحیح دریفت ابزار در فرمول زیر نشان داده شده است:

تجزیه و تحلیل سنگ و مواد معدنی، بخش سوم، تجزیه و تحلیل سنگ معدن غیر آهنی، کمیاب، پراکنده، خاکی کمیاب، سنگ معدن فلزات گرانبها و سنگ معدن اورانیوم و توریم

کجا: αi ضریب تصحیح رانش ابزار است. I1 شدت مرجع تصحیح رانش است که با اندازه گیری اولیه نمونه تصحیح رانش ابزار، 103s-1 به دست می آید. Im شدت خالص اندازه گیری شده توسط نمونه تصحیح رانش ابزار هنگام تجزیه و تحلیل نمونه است، 103s-1.

فرمول تصحیح دریفت ابزار:

تجزیه و تحلیل سنگ و مواد معدنی، بخش سوم، تجزیه و تحلیل سنگ معدن غیر آهنی، کمیاب، پراکنده، خاکی کمیاب، سنگ معدن فلزات گرانبها و سنگ معدن اورانیوم و توریم

کجا: II شدت خط تحلیلی پس از تصحیح رانش، 103s-1 است. I'i شدت خط تحلیلی بدون تصحیح رانش، 103s-1 است. αi ضریب تصحیح رانش ابزار است.

یادداشت

1) باقی ماندن Br در نمونه باعث تداخل همپوشانی Al می شود. وقتی محتوای Al2O3 زیاد نیست، تصحیح تداخل همپوشانی Br روی Al باید اضافه شود.

2) خطوط طیفی YKα(2) و RbKα(2) روی خط تحلیل NiKα همپوشانی دارند. هنگامی که Y و Rb در محتوای خاصی در نمونه وجود داشته باشند، تداخل همپوشانی با Ni ایجاد می کنند که باید با کسر اصلاح شود. خط طیفی ZnL دارای تداخل همپوشانی با NaKα است که باید با کسر اصلاح شود.

3) بهتر است دوباره شرایط اندازه گیری و حدود پایین ابزارهای مختلف بررسی شود.