Penentuan unsur mayor dan minor dengan spektrometri fluoresensi sinar X Indonesia

Ringkasan Metode

Sampelnya terbuat dari litium tetraborat dan litium fluorida sebagai fluks, dan litium nitrat (oksidan) dan litium bromida (agen pembentuk cetakan) ditambahkan pada saat yang sama. Sampel dicairkan ke dalam cakram kaca pada suhu tinggi 1050℃ dan dianalisis serta diukur pada spektrometer fluoresensi sinar-X. Rentang pengukuran setiap komponen elemen setara dengan rentang cakupan kurva standar setiap komponen elemen.

Instrumen

Dispersi panjang gelombang Spektrometer fluoresensi sinar-X, tabung sinar-X rhodium paladium jendela ujung, daya di atas 3kW, dan sistem komputer yang dilengkapi dengan berbagai perangkat lunak analisis fungsional seperti kalibrasi dan koreksi.

Mesin peleburan suhu tinggi (frekuensi tinggi).

Wadah paduan platina.

Reagen

Litium tetraborat anhidrat (khusus untuk peleburan XRF), dibakar terlebih dahulu pada suhu 600℃ selama 2 jam, disimpan dalam desikator untuk penggunaan siaga.

Litium fluorida (tingkat analitis)

Larutan litium nitrat ρ(LiNO3)=100mg/mL.

Larutan litium bromida ρ(LiBr)=10mg/mL.

Bahan standar bijih arsenik tingkat pertama nasional GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240, dll., dan pilih bahan standar terkait untuk menggabungkan sampel standar secara manual, sehingga komponen elemen analisis mencakup seluruh rentang konten, dan ada sekitar 17 atau lebih sampel standar dengan gradien konten tertentu.

Pilih 1 hingga 5 sampel standar dengan konten elemen analisis (komponen) yang sesuai dari sampel standar sebagai sampel koreksi pergeseran instrumen.

Kurva kalibrasi

Timbang 0.7000 g (± 0.0005 g) sampel standar (sampel analisis tidak diketahui) yang lolos saringan 200 mesh dan dikeringkan pada suhu 105℃ selama 2 jam, 5.100 g litium tetraborat anhidrat, dan 0.500 g LiF, masukkan ke dalam wadah porselin dan aduk hingga rata, tuang ke dalam wadah paduan platina, tambahkan larutan LiNO3 3 mL sebagai oksidator, larutan LiBr 2.5 mL sebagai zat pelepas, keringkan di atas tanur listrik, lalu masukkan ke dalam mesin peleburan untuk dilebur, oksidasi awal pada suhu 700℃ selama 3 menit, panaskan hingga 1050℃ untuk dilebur selama 6 menit, selama itu wadah paduan platina berayun dan berputar, serta proses pendinginan dan peleburan selesai. Tuangkan potongan kaca yang telah dipisahkan dari dasar panci setelah dingin, beri label, dan simpan dalam desikator untuk pengujian.

Menurut persyaratan analisis dan instrumen, pilih kondisi pengukuran seperti garis analisis elemen, tegangan dan arus tabung sinar-X, jalur optik vakum dan batang lampu saluran, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 51.2.

Tabel 51.2 Kondisi pengukuran elemen analitis

Tabel lanjutan

Catatan: ①S4 adalah kolimator standar.

Mulai pengukuran sampel standar kalibrasi sesuai dengan kondisi pengukuran di atas. Hitung intensitas bersih garis analisis setiap elemen (103s-1).

Gunakan metode satu titik untuk menyimpulkan latar belakang, dan hitung intensitas bersih garis analisis Ii sesuai dengan rumus berikut:

Analisis batuan dan mineral volume 3, analisis bijih logam non ferrous, langka, terdispersi, tanah jarang, logam mulia dan bijih uranium dan thorium

Di mana: IP adalah intensitas puncak spektrum garis analisis, 103s-1; IB adalah intensitas latar belakang garis analisis, 103s-1.

Substitusikan nilai standar setiap elemen dalam sampel standar kalibrasi dan intensitas bersih garis analisis elemen ke dalam rumus berikut untuk perhitungan regresi guna memperoleh koefisien kalibrasi dan koreksi setiap elemen:

Analisis Batuan dan Mineral Volume 3 Analisis Bijih Nonferrous, Jarang, Terdispersi, Tanah Jarang, Logam Mulia dan Bijih Uranium dan Thorium

Di mana: wi adalah fraksi massa unsur yang akan diukur, %; ai, bi, ci adalah koefisien kalibrasi unsur i yang akan diukur; Ii adalah intensitas netto garis analisis unsur i yang akan diukur, 103s-1; αij adalah koefisien koreksi matriks unsur j yang koeksistensinya terhadap unsur analisis i; Fj adalah kandungan (atau intensitas) unsur j yang koeksistensinya; βik adalah koefisien interferensi tumpang tindih spektral unsur interferensi tumpang tindih spektral k terhadap unsur analisis i; Fk adalah kandungan (atau intensitas) unsur interferensi tumpang tindih spektral k.

Untuk unsur-unsur seperti Ni, Cu, Zn, dan Pb, RhKα, c digunakan sebagai standar internal untuk mengoreksi efek matriks. Pertama-tama hitung rasio intensitas, lalu lakukan regresi sesuai dengan rumus di atas untuk memperoleh koefisien kalibrasi dan koreksi setiap unsur.

Koefisien kalibrasi dan koreksi yang diperoleh di atas disimpan dalam program analisis komputer yang relevan untuk penggunaan di masa mendatang.

Ukur sampel koreksi pergeseran instrumen, dan simpan intensitas bersih Ii dari spektrum analitis setiap elemen sebagai referensi koreksi pergeseran di komputer.

Langkah-langkah analisis

Siapkan sampel yang tidak diketahui sesuai dengan metode persiapan standar kalibrasi, masukkan ke dalam kotak sampel, masukkan ke dalam penukar sampel otomatis setelah konfirmasi, mulai program analisis yang sesuai, dan ukur sampel.

Setelah kurva kalibrasi terbentuk, analisis rutin umum tidak lagi mengukur seri standar kalibrasi. Analisis rutin hanya perlu memanggil koefisien kalibrasi dan koreksi yang tersimpan pada setiap analisis, mengukur sampel koreksi drift instrumen, dan menghitung koefisien koreksi drift. Komputer secara otomatis melakukan pengukuran dan koreksi intensitas, pengurangan latar belakang, koreksi efek matriks, koreksi drift instrumen, dan akhirnya mencetak hasil analisis.

Perhitungan koefisien koreksi pergeseran instrumen ditunjukkan pada rumus berikut:

Analisis batuan dan mineral, Bagian III, Analisis bijih logam mulia, bijih logam non-ferrous, bijih logam langka, bijih logam terdispersi, bijih logam tanah jarang, bijih logam mulia dan bijih uranium dan thorium

Di mana: αi adalah koefisien koreksi pergeseran instrumen; I1 adalah intensitas referensi koreksi pergeseran yang diperoleh dari pengukuran awal sampel koreksi pergeseran instrumen, 103s-1; Im adalah intensitas bersih yang diukur oleh sampel koreksi pergeseran instrumen saat menganalisis sampel, 103s-1.

Rumus koreksi untuk penyimpangan instrumen adalah:

Analisis batuan dan mineral, Bagian III, Analisis bijih logam mulia, bijih logam non-ferrous, bijih logam langka, bijih logam terdispersi, bijih logam tanah jarang, bijih logam mulia dan bijih uranium dan thorium

Di mana: Ii adalah intensitas garis analitis setelah koreksi pergeseran, 103s-1; I'i adalah intensitas garis analitis tanpa koreksi pergeseran, 103s-1; αi adalah koefisien koreksi pergeseran instrumen.

Catatan

1) Br yang tersisa dalam sampel akan menyebabkan interferensi tumpang tindih pada Al; ketika kandungan Al2O3 tidak tinggi, koreksi interferensi tumpang tindih Br pada Al harus ditambahkan.

2) Garis spektrum YKα(2) dan RbKα(2) tumpang tindih pada garis analisis NiKα. Ketika Y dan Rb ada dalam kandungan tertentu dalam sampel, keduanya akan menyebabkan interferensi tumpang tindih pada Ni, yang harus dikoreksi dengan deduksi. Garis spektrum ZnL memiliki interferensi tumpang tindih pada NaKα, yang juga harus dikoreksi dengan deduksi.

3) Sebaiknya verifikasi ulang kondisi pengukuran dan batas bawah instrumen yang berbeda-beda.