X-रे फ्लोरेसेंस स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा प्रमुख और लघु तत्वों का निर्धारण

विधि सारांश

नमूना बनाया जाता है लिथियम टेट्राबोरेट और लिथियम फ्लोराइड को फ्लक्स के रूप में, साथ ही लिथियम नाइट्रेट (ऑक्सीडेंट) और लिथियम ब्रोमाइड (डिमाल्डिंग एजेंट) को भी जोड़ा जाता है। नमूने को 1050℃ के उच्च तापमान पर पिघलाकर एक कांच डिस्क में बदला जाता है और एक X-रे फ्लुओरेसेंस स्पेक्ट्रोमीटर पर विश्लेषण और माप किए जाते हैं। प्रत्येक तत्व घटक की माप की सीमा प्रत्येक तत्व घटक के मानक वक्र की कवरेज सीमा के बराबर होती है।

यंत्र

वेवलेंग्थ डिस्पर्सिव X-रे फ्लुओरेसेंस स्पेक्ट्रोमीटर, अंतिम विंडो रोडियम पैलेडियम X-रे ट्यूब, शक्ति 3kW से अधिक, और कैलिब्रेशन और सही करने जैसी विभिन्न कार्यात्मक विश्लेषण सॉफ्टवेयर से सुसज्जित कंप्यूटर प्रणाली।

उच्च तापमान (उच्च आवृत्ति) पिघलाव मशीन .

प्लेटिनम एल्युमिनियम क्रॉसिबल।

रसायन

अन्हाइड्रस लिथियम टेट्राबोरेट (XRF पिघलाव के लिए विशेष), 600℃ पर 2 घंटे के लिए पूर्व पैले जाए, एक ड्रायर में संरक्षित किया जाता है।

लिथियम फ्लोराइड (विश्लेषण ग्रेड).

लिथियम नाइट्रेट समाधान ρ(LiNO₃)=100मिलीग्राम/मिली।

लिथियम ब्रोमाइड सॉल्यूशन ρ(LiBr)=10मिग्रा/मीएल।

राष्ट्रीय पहले स्तर के आर्सेनिक खनिज मानक सामग्री GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240, आदि, और संबंधित मानक सामग्री का चयन करें ताकि मानक नमूनों को हाथ से संयोजित किया जा सके, इस प्रकार विश्लेषण तत्व घटक पूरे सामग्री की सीमा को शामिल करते हैं, और निश्चित सामग्री ढलाने वाले लगभग 17 या अधिक मानक नमूने होते हैं।

मानक नमूनों में से विश्लेषण तत्वों (घटक) के उपयुक्त सामग्री वाले 1 से 5 मानक नमूनों का चयन उपकरण विषमता संशोधन नमूनों के रूप में करें।

कैलिब्रेशन वक्र

200 मेश सीव के माध्यम से गुजरने वाले मानक नमूने (अज्ञात विश्लेषण नमूने) का 0.7000g (±0.0005g) वजन करें, जिसे 105℃ पर 2 घंटे के लिए सुखाया गया है, 5.100g अन्यायतनिक लिथियम टेट्राबोरेट और 0.500g लीएफ (LiF) लें, उन्हें एक पोर्सलेन क्रॉसिबल में डालें और उन्हें समान रूप से मिश्रित करें, फिर उन्हें एक प्लैटिनम एल्युमेशन क्रॉसिबल में ढालें, 3mL लिथियम नाइट्रेट (LiNO3) समाधान को ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में डालें, 2.5mL लिथियम ब्रोमाइड (LiBr) समाधान को रिलीज़ एजेंट के रूप में डालें, उन्हें बिजली की चूल्ही पर सुखाएँ, और फिर उन्हें मेल्टिंग मशीन में मेल्ट करने के लिए डालें, 700℃ पर 3 मिनट के लिए पूर्व-ऑक्सीकरण करें, 1050℃ तक गरम करें और 6 मिनट के लिए मेल्ट करें, इस दौरान प्लैटिनम एल्युमेशन क्रॉसिबल हिलता और घूमता है, और ठंडा होने और मेल्टिंग प्रक्रिया पूरी हो जाती है। ठंडे होने के बाद बोतल के तल से अलग होने वाला कांच का टुकड़ा बाहर ढालें, इसे चिह्नित करें, और इसे एक डेसिकेटर में परीक्षण के लिए संग्रहीत करें।

विश्लेषण की आवश्यकताओं और उपकरण के अनुसार, तत्व विश्लेषण लाइन, X-रे ट्यूब वोल्टेज और धारा, वाक्यमान प्रकाश मार्ग और चैनल प्रकाश बार की तरह की मापन स्थितियों का चयन करें, जैसा कि तालिका 51.2 में दिखाया गया है।

तालिका 51.2 विश्लेषणात्मक तत्वों की मापन स्थितियाँ

तालिका जारी रखती है

नोट: ①S4 एक मानक कोलिमेटर है।

ऊपरोक्त मापन स्थितियों के अनुसार मानक कैलिब्रेशन नमूने की मापन करें। प्रत्येक तत्व की विश्लेषण लाइन की शुद्ध तीव्रता (103s-1) की गणना करें।

एक-बिंदु विधि का उपयोग करके पृष्ठभूमि को घटाएँ, और निम्नलिखित सूत्र के अनुसार विश्लेषण लाइन Ii की शुद्ध तीव्रता की गणना करें:

पत्थर और खनिजों का विश्लेषण, खंड 3, रंगीन, दुर्लभ, फैलाव, दुर्लभ पृथ्वी, मूल्यवान धातुओं और यूरेनियम और थोरियम खनिजों का विश्लेषण

जहाँ: IP विश्लेषण लाइन स्पेक्ट्रम की चोटी की तीव्रता है, 103s-1; IB विश्लेषण लाइन की पृष्ठभूमि तीव्रता है, 103s-1।

प्रत्येक तत्व के मानक मान और तत्व विश्लेषण रेखा की नेट तीव्रता को प्रतिसाद मानक नमूने में निम्नलिखित सूत्र में प्रतिस्थापित करें ताकि प्रत्येक तत्व के लिए प्रतिसाद और सहीकरण गुणांक प्राप्त हों:

पत्थरों और खनिजों का विश्लेषण खंड 3 गैर-फेरस, दुर्लभ, फ़िल्ड, दुर्लभ पृथ्वी, मूल्यवान धातुओं और यूरेनियम और थोरियम ऑरेस का विश्लेषण

जहाँ: wi तत्व का द्रव्यमान भिन्न है, %; ai, bi, ci तत्व i के प्रतिसाद गुणांक हैं; Ii तत्व i के विश्लेषण रेखा की नेट तीव्रता है, 103s-1; αij सहगामी तत्व j का मैट्रिक्स सहीकरण गुणांक है विश्लेषण तत्व i के लिए; Fj सहगामी तत्व j की मात्रा (या तीव्रता) है; βik स्पेक्ट्रल ओवरलैप बाधा तत्व k का स्पेक्ट्रल ओवरलैप बाधा गुणांक है विश्लेषण तत्व i के लिए; Fk स्पेक्ट्रल ओवरलैप बाधा तत्व k की मात्रा (या तीव्रता) है।

तत्वों जैसे Ni, Cu, Zn, और Pb के लिए, RhKα, c को मैट्रिक्स प्रभाव सही करने के लिए आंतरिक मानक के रूप में उपयोग किया जाता है। पहले तीव्रता अनुपात की गणना करें, फिर ऊपरी सूत्र के अनुसार प्रतिगमन करें ताकि प्रत्येक तत्व के अपने अपने कैलिब्रेशन और सही-संशोधन गुणांक प्राप्त हों।

ऊपर प्राप्त कैलिब्रेशन और सही-संशोधन गुणांक को कंप्यूटर में संबंधित विश्लेषण प्रोग्राम में भविष्य के उपयोग के लिए स्टोर किया जाता है।

उपकरण ड्रिफ्ट सही-संशोधन नमूना मापें, और प्रत्येक तत्व के विश्लेषण वर्णमाला की शुद्ध तीव्रता Ii को कंप्यूटर में ड्रिफ्ट सही-संशोधन संदर्भ के रूप में स्टोर करें।

विश्लेषण कदम

अज्ञात नमूना कैलिब्रेशन मानक तैयारी विधि के अनुसार तैयार करें, इसे नमूना बॉक्स में डालें, पुष्टि करने के बाद इसे स्वचालित नमूना बदलने वाले में डालें, संबंधित विश्लेषण प्रोग्राम शुरू करें, और नमूना मापें।

कैलिब्रेशन वक्र स्थापित होने के बाद, सामान्य रूटीन विश्लेषण में अधिक नहीं होता है कि कैलिब्रेशन मानक श्रृंखला का मापन किया जाए। इसके बजाय, प्रत्येक विश्लेषण के दौरान केवल संग्रहीत कैलिब्रेशन और सुधार गुणांक को बुलाने की आवश्यकता होती है, उपकरण ड्रिफ्ट सुधार नमूने को मापना होता है और ड्रिफ्ट सुधार गुणांक की गणना की जाती है। कंप्यूटर स्वचालित रूप से तीव्रता मापन और सुधार, पृष्ठभूमि घटाव, मैट्रिक्स प्रभाव सुधार, उपकरण ड्रिफ्ट सुधार करता है और अंत में विश्लेषण परिणाम प्रिंट करता है।

उपकरण ड्रिफ्ट सुधार गुणांक की गणना निम्न सूत्र द्वारा दर्शाई गई है:

पत्थर और खनिजों का विश्लेषण, भाग III, रंग-द्वितीय, दुर्लभ, फ़्लूड, दुर्लभ पृथ्वी, मूल्यवान धातुओं और यूरेनियम और थोरियम खनिजों का विश्लेषण

कहाँ: αi यंत्र प्रवर्तन सही करने का गुणांक है; I1 यंत्र प्रवर्तन सही करने वाले नमूने के प्रारंभिक मापन से प्राप्त प्रवर्तन सही करने का संदर्भ तीव्रता है, 103s-1; Im नमूना विश्लेषण करते समय यंत्र प्रवर्तन सही करने वाले नमूने द्वारा मापी गई खाली तीव्रता है, 103s-1।

यंत्र प्रवर्तन का सही करने का सूत्र है:

पत्थर और खनिजों का विश्लेषण, भाग III, रंग-द्वितीय, दुर्लभ, फ़्लूड, दुर्लभ पृथ्वी, मूल्यवान धातुओं और यूरेनियम और थोरियम खनिजों का विश्लेषण

कहाँ: Ii प्रवर्तन सही करने के बाद विश्लेषण रेखा तीव्रता है, 103s-1; I'i प्रवर्तन सही करने के बिना विश्लेषण रेखा तीव्रता है, 103s-1; αi यंत्र प्रवर्तन सही करने का गुणांक है।

नोट्स

1) Br जो नमूने में शेष रहता है, Al पर ओवरलैप अवरोध का कारण बनता है; जब Al2O3 की मात्रा उच्च नहीं होती है, तो Al पर Br के ओवरलैप अवरोध सही करना जोड़ा जाना चाहिए।

2) YKα(2) और RbKα(2) स्पेक्ट्रल लाइनें NiKα विश्लेषण लाइन पर ओवरलैप करती हैं। जब नमूने में Y और Rb की निश्चित मात्रा में उपस्थित होते हैं, तो वे Ni को ओवरलैप परेशानी पैदा करेंगे, जिसे घटाव द्वारा सही किया जाना चाहिए। ZnL स्पेक्ट्रल लाइन NaKα पर ओवरलैप परेशानी पैदा करती है, जिसे भी घटाव द्वारा सही किया जाना चाहिए।

3) अलग-अलग यंत्रों की मापन शर्तों और निम्न सीमाओं को फिर से जाँचना सबसे अच्छा होगा।