Penentuan unsur utama dan kecil oleh spektrometri pendarfluor sinar-X Malaysia

Ringkasan Kaedah

Sampel dibuat daripada litium tetraborat dan litium fluorida sebagai fluks, dan litium nitrat (oksidan) dan litium bromida (agen pembongkaran) ditambah pada masa yang sama. Sampel dicairkan ke dalam cakera kaca pada suhu tinggi 1050 ℃ dan dianalisis dan diukur pada spektrometer pendarfluor sinar-X. Julat pengukuran setiap komponen elemen adalah bersamaan dengan julat liputan lengkung standard setiap komponen elemen.

Alat

Penyerakan panjang gelombang spektrometer pendarfluor sinar-X, tiub sinar-X rhodium palladium tingkap hujung, kuasa melebihi 3kW, dan sistem komputer yang dilengkapi dengan pelbagai perisian analisis berfungsi seperti penentukuran dan pembetulan.

Mesin lebur suhu tinggi (frekuensi tinggi)..

Pisau aloi platinum.

Reagen

Litium tetraborat kontang (khas untuk lebur XRF), pra-bakar pada 600℃ selama 2j, disimpan dalam desikator untuk kegunaan siap sedia.

Litium fluorida (gred analisis).

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

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

Bahan standard bijih arsenik peringkat pertama negara GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240, dsb., dan pilih bahan standard yang berkaitan untuk menggabungkan sampel standard secara manual, supaya komponen elemen analisis merangkumi keseluruhan julat kandungan, dan terdapat kira-kira 17 atau lebih sampel standard dengan kecerunan kandungan tertentu.

Pilih 1 hingga 5 sampel piawai dengan kandungan elemen analisis (komponen) yang sesuai daripada sampel piawai sebagai sampel pembetulan hanyutan instrumen.

Keluk penentukuran

Timbang 0.7000g (±0.0005g) sampel piawai (sampel analisis tidak diketahui) yang melalui ayak 200 mesh dan dikeringkan pada suhu 105 ℃ selama 2j, 5.100g litium tetraborat kontang dan 0.500g LiF, masukkan ke dalam bekas porselin dan gaul rata, tuangkannya ke dalam mangkuk aloi platinum, tambah 3mL larutan LiNO3 sebagai pengoksida, larutan 2.5mL LiBr sebagai agen pelepas, keringkan di atas relau elektrik, dan kemudian masukkan ke dalam mesin lebur untuk mencairkan, pra-oksida pada 700 ℃ selama 3 minit, panaskan kepada 1050 ℃ untuk lebur selama 6 minit, di mana mangkuk pijar aloi platinum berayun dan berputar, dan proses penyejukan dan lebur selesai. Tuangkan kepingan kaca yang telah diasingkan dari bahagian bawah periuk selepas disejukkan, labelkannya, dan simpan dalam desikator untuk ujian.

Mengikut keperluan analisis dan instrumen, pilih keadaan pengukuran seperti garisan analisis unsur, voltan dan arus tiub sinar-X, laluan optik vakum dan bar cahaya saluran, seperti ditunjukkan dalam Jadual 51.2.

Jadual 51.2 Keadaan pengukuran elemen analisis

Meja bersambung

Nota: ①S4 ialah kolimator standard.

Mulakan ukuran sampel standard penentukuran mengikut keadaan pengukuran di atas. Kira keamatan bersih garis analisis setiap elemen (103s-1).

Gunakan kaedah satu mata untuk menolak latar belakang, dan hitung keamatan bersih garis analisis Ii mengikut formula berikut:

Analisis batuan dan mineral, jilid 3, analisis bukan ferus, nadir, tersebar, nadir bumi, bijih logam berharga dan bijih uranium dan torium

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

Gantikan nilai piawai bagi setiap elemen dalam sampel piawai penentukuran dan keamatan bersih garis analisis elemen ke dalam formula berikut untuk pengiraan regresi untuk mendapatkan pekali penentukuran dan pembetulan setiap elemen:

Analisis Batuan dan Galian Jilid 3 Analisis Bukan ferus, Jarang, Tersebar, Tanah Nadir, Bijih Logam Berharga dan Bijih Uranium dan Thorium

Di mana: wi ialah pecahan jisim unsur yang hendak diukur, %; ai, bi, ci ialah pekali penentukuran unsur i yang hendak diukur; Ii ialah keamatan bersih garis analisis unsur i yang hendak diukur, 103s-1; αij ialah pekali pembetulan matriks bagi unsur wujud bersama j kepada unsur analisis i; Fj ialah kandungan (atau keamatan) unsur wujud bersama j; βik ialah pekali interferens tumpang tindih spektrum bagi unsur interferens tumpang spektrum k kepada unsur analisis i; Fk ialah kandungan (atau keamatan) unsur interferens pertindihan spektrum k.

Untuk unsur-unsur seperti Ni, Cu, Zn, dan Pb, RhKα, c digunakan sebagai piawai dalaman untuk membetulkan kesan matriks. Mula-mula hitung nisbah keamatan, dan kemudian mundur mengikut formula di atas untuk mendapatkan pekali penentukuran dan pembetulan setiap elemen.

Pekali penentukuran dan pembetulan yang diperoleh di atas disimpan dalam program analisis komputer yang berkaitan untuk kegunaan masa hadapan.

Ukur sampel pembetulan hanyutan instrumen, dan simpan keamatan bersih Ii spektrum analisis setiap elemen sebagai rujukan pembetulan hanyut dalam komputer.

Langkah-langkah analisis

Sediakan sampel yang tidak diketahui mengikut kaedah penyediaan standard penentukuran, masukkan ke dalam kotak sampel, masukkan ke dalam penukar sampel automatik selepas pengesahan, mulakan program analisis yang sepadan, dan ukur sampel.

Selepas keluk penentukuran ditubuhkan, analisis rutin am tidak lagi mengukur siri piawaian penentukuran. Ia hanya perlu memanggil pekali penentukuran dan pembetulan yang disimpan pada setiap analisis, mengukur sampel pembetulan hanyut instrumen, dan mengira pekali pembetulan hanyut. Komputer secara automatik melakukan pengukuran dan pembetulan keamatan, penolakan latar belakang, pembetulan kesan matriks, pembetulan hanyutan instrumen, dan akhirnya mencetak keputusan analisis.

Pengiraan pekali pembetulan hanyutan instrumen ditunjukkan dalam formula berikut:

Analisis batuan dan mineral, Bahagian III, Analisis bukan ferus, jarang, tersebar, nadir bumi, bijih logam berharga dan bijih uranium dan torium

Di mana: αi ialah pekali pembetulan hanyutan instrumen; I1 ialah keamatan rujukan pembetulan drift yang diperolehi oleh pengukuran awal sampel pembetulan drift instrumen, 103s-1; Im ialah keamatan bersih yang diukur oleh sampel pembetulan hanyutan instrumen semasa menganalisis sampel, 103s-1.

Formula pembetulan untuk hanyutan instrumen ialah:

Analisis batuan dan mineral, Bahagian III, Analisis bukan ferus, jarang, tersebar, nadir bumi, bijih logam berharga dan bijih uranium dan torium

Di mana: Ii ialah keamatan garis analitik selepas pembetulan drift, 103s-1; I'i ialah keamatan garis analisis tanpa pembetulan drift, 103s-1; αi ialah pekali pembetulan hanyutan instrumen.

Nota

1) Br yang tinggal dalam sampel akan menyebabkan gangguan bertindih kepada Al; apabila kandungan Al2O3 tidak tinggi, pembetulan gangguan bertindih Br pada Al perlu ditambah.

2) Garis spektrum YKα(2) dan RbKα(2) bertindih pada garisan analisis NiKα. Apabila Y dan Rb wujud dalam kandungan tertentu dalam sampel, ia akan menyebabkan gangguan bertindih kepada Ni, yang harus diperbetulkan dengan potongan. Garis spektrum ZnL mempunyai gangguan bertindih kepada NaKα, yang juga harus diperbetulkan dengan potongan.

3) Adalah lebih baik untuk mengesahkan semula keadaan pengukuran dan had bawah instrumen yang berbeza.