קביעת יסודות עיקריים ומינוריים על ידי ספקטרומטריית פלואורסצנציה של קרני רנטגן יִשְׂרָאֵל

סיכום השיטה

הדוגמא עשויה ליתיום טטרבוראט וליתיום פלואוריד כשטף, וליתיום חנקתי (חומר חמצון) וליתיום ברומיד (חומר להסרת התבנית) מתווספים בו זמנית. הדגימה מומסת לתוך דיסק זכוכית בטמפרטורה גבוהה של 1050℃ ומנתחת ונמדדת בספקטרומטר פלואורסצנטי של קרני רנטגן. טווח המדידה של כל רכיב שווה ערך לטווח הכיסוי של העקומה הסטנדרטית של כל רכיב.

מַכשִׁיר

מפזר אורך גל ספקטרומטר פלואורסצנטי של קרני רנטגן, חלון קצה צינור רנטגן רודיום פלדיום, הספק מעל 3kW, ומערכת מחשב המצוידת בתוכנות ניתוח פונקציונלי שונות כגון כיול ותיקון.

מכונת התכה בטמפרטורה גבוהה (תדירות גבוהה)..

כור היתוך מסגסוגת פלטינה.

מגיבים

טטרבוראט ליתיום נטול מים (מיוחד להמסת XRF), נשרף מראש ב-600 מעלות צלזיוס למשך שעתיים, מאוחסן במכשיר ייבוש לשימוש המתנה.

ליתיום פלואוריד (דרגה אנליטית).

תמיסת ליתיום חנקתי ρ(LiNO3)=100mg/mL.

תמיסת ליתיום ברומיד ρ(LiBr)=10mg/mL.

חומרים סטנדרטיים עפרות ארסן ברמה ארצית GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240 וכו', ובחר חומרים סטנדרטיים קשורים לשילוב דוגמאות סטנדרטיות באופן ידני, כך שרכיבי רכיבי הניתוח כוללים את כל טווח התוכן, ויש בערך 17 דוגמאות סטנדרטיות או יותר עם שיפוע תוכן מסוים.

בחר 1 עד 5 דגימות סטנדרטיות עם תוכן מתאים של רכיבי ניתוח (רכיבים) מהדגימות הסטנדרטיות כדגימות תיקון סחיפה של מכשירים.

עקומת כיול

שקלו 0.7000 גרם (±0.0005 גרם) של דגימה סטנדרטית (דגימת ניתוח לא ידועה) שעברה דרך מסננת 200 mesh וייבשה בטמפרטורה של 105℃ למשך שעתיים, 2 גרם ליתיום טטרבוראט נטול מים ו-5.100 גרם LiF, הכניסו אותם לכור חרסינה. ערבבו אותם באופן שווה, יוצקים אותם לתוך כור היתוך מסגסוגת פלטינה, מוסיפים 0.500 מ"ל תמיסת LiNO3 כמחמצן, תמיסת LiBr 3 מ"ל כחומר שחרור, יבש אותם על תנור חשמלי, ולאחר מכן הכניסו אותם למכונת התכה להמסה, חמצון מראש. ב-2.5℃ למשך 700 דקות, חממו ל-3℃ להמסה למשך 1050 דקות, שבמהלכן כור ההיתוך מסגסוגת פלטינה מתנדנד ומסתובב, ותהליך הקירור וההתכה הושלם. שופכים את חתיכת הזכוכית שהופרדה מתחתית הסיר לאחר הקירור, סמנו אותה ואחסנו במייבש לבדיקה.

בהתאם לדרישות הניתוח והמכשיר, בחר את תנאי המדידה כגון קו ניתוח אלמנט, מתח וזרם של צינור רנטגן, נתיב אופטי ואקום ופס אור ערוץ, כפי שמוצג בטבלה 51.2.

טבלה 51.2 תנאי מדידה של אלמנטים אנליטיים

המשך טבלה

הערה: ①S4 הוא קולימטור סטנדרטי.

התחל את מדידת דגימת הכיול הסטנדרטית בהתאם לתנאי המדידה לעיל. חשב את העוצמה נטו של קו הניתוח של כל אלמנט (103s-1).

השתמש בשיטת נקודה אחת כדי לנכות את הרקע, וחשב את העוצמה נטו של קו הניתוח Ii לפי הנוסחה הבאה:

ניתוח סלעים ומינרלים, כרך 3, ניתוח של אדמה לא ברזלית, נדירה, מפוזרת, נדירה, עפרות מתכות יקרות ועפרות אורניום ותוריום

איפה: IP היא עוצמת השיא של ספקטרום קו הניתוח, 103s-1; IB היא עוצמת הרקע של קו הניתוח, 103s-1.

החלף את הערך הסטנדרטי של כל אלמנט במדגם הסטנדרטי של הכיול ואת העוצמה נטו של קו ניתוח האלמנטים בנוסחה הבאה לחישוב רגרסיה כדי לקבל את מקדמי הכיול והתיקון של כל אלמנט:

ניתוח סלעים ומינרלים כרך 3 ניתוח של אדמה לא ברזלית, נדירה, מפוזרת, נדירה, עפרות מתכת יקרות ועפרות אורניום ותוריום

כאשר: wi הוא חלק המסה של היסוד שיש למדוד, %; ai, bi, ci הם מקדמי הכיול של האלמנט i שיש למדוד; Ii היא העוצמה נטו של קו הניתוח של האלמנט i שיש למדוד, 103s-1; αij הוא מקדם תיקון המטריצה ​​של האלמנט הקיים בדו-קיום j לאלמנט הניתוח i; Fj הוא התוכן (או העוצמה) של האלמנט הקיים במקביל j; βik הוא מקדם התאבכות החפיפה הספקטרלית של אלמנט ההתאבכות הספקטרלית k לאלמנט הניתוח i; Fk הוא התוכן (או העוצמה) של אלמנט ההפרעה החפיפה הספקטרלית k.

עבור אלמנטים כגון Ni, Cu, Zn ו-Pb, RhKα, c משמש כסטנדרט הפנימי לתיקון אפקט המטריצה. תחילה חשב את יחס העוצמה, ולאחר מכן נסיגה לפי הנוסחה לעיל כדי לקבל את מקדמי הכיול והתיקון של כל אלמנט.

מקדמי הכיול והתיקון שהתקבלו לעיל מאוחסנים בתוכנית הניתוח הרלוונטית של המחשב לשימוש עתידי.

מדוד את דגימת תיקון הסחיפה של המכשיר, ואחסן את העוצמה נטו Ii של הספקטרום האנליטי של כל אלמנט כהתייחסות לתיקון הסחיפה במחשב.

שלבי ניתוח

הכן את הדגימה הלא ידועה לפי שיטת ההכנה הסטנדרטית לכיול, הכניסו אותה לקופסת הדגימה, הכניסו אותה למחליף הדגימות האוטומטי לאחר האישור, התחל את תוכנית הניתוח המתאימה, ומדוד את הדגימה.

לאחר קביעת עקומת הכיול, הניתוח השגרתי הכללי אינו מודד עוד את סדרת תקן הכיול. זה רק צריך לקרוא למקדמי הכיול והתיקון המאוחסנים בכל ניתוח, למדוד את דגימת תיקון הסחיפה של המכשיר ולחשב את מקדם תיקון הסחיפה. המחשב מבצע אוטומטית מדידת עוצמה ותיקון, חיסור רקע, תיקון אפקט מטריצה, תיקון סחיפה של המכשיר, ולבסוף מדפיס את תוצאות הניתוח.

חישוב מקדם תיקון סחיפה של המכשיר מוצג בנוסחה הבאה:

ניתוח של סלעים ומינרלים, חלק שלישי, ניתוח של אדמה לא ברזלית, נדירה, מפוזרת, נדירה, עפרות מתכות יקרות ועפרות אורניום ותוריום

כאשר: αi הוא מקדם תיקון הסחיפה של המכשיר; I1 היא עוצמת הייחוס של תיקון הסחיפה המתקבלת על ידי המדידה הראשונית של דגימת תיקון הסחיפה של המכשיר, 103s-1; Im היא העוצמה נטו הנמדדת על ידי דגימת תיקון הסחיפה של המכשיר בעת ניתוח המדגם, 103s-1.

נוסחת התיקון לסחיפה של המכשיר היא:

ניתוח של סלעים ומינרלים, חלק שלישי, ניתוח של אדמה לא ברזלית, נדירה, מפוזרת, נדירה, עפרות מתכות יקרות ועפרות אורניום ותוריום

איפה: Ii היא עוצמת הקו האנליטית לאחר תיקון הסחף, 103s-1; I'i היא עוצמת הקו האנליטית ללא תיקון סחיפה, 103s-1; αi הוא מקדם תיקון הסחיפה של המכשיר.

הערות

1) בר שנותר במדגם יגרום להפרעות חופפות לאל; כאשר תכולת Al2O3 אינה גבוהה, יש להוסיף את תיקון ההפרעות החופף של Br על Al.

2) הקווים הספקטרליים YKα(2) ו-RbKα(2) חופפים בקו הניתוח של NiKα. כאשר Y ו-Rb קיימים בתוכן מסוים במדגם, הם יגרמו להפרעה חופפת ל-Ni, אותה יש לתקן על ידי דדוקציה. לקו הספקטרלי ZnL יש התערבות חופפת ל-NaKα, שאותה יש לתקן גם על ידי דדוקציה.

3) עדיף לאמת מחדש את תנאי המדידה והגבולות הנמוכים של מכשירים שונים.