Определение основных и второстепенных элементов методом рентгенофлуоресцентной спектрометрии Россия

Резюме метода

Образец изготовлен из тетраборат лития и фторид лития в качестве флюса, а также нитрат лития (окислитель) и бромид лития (агент для извлечения из формы) добавляются одновременно. Образец расплавляется в стеклянный диск при высокой температуре 1050℃ и анализируется и измеряется на рентгеновском флуоресцентном спектрометре. Диапазон измерения каждого элементного компонента эквивалентен диапазону покрытия стандартной кривой каждого элементного компонента.

Инструмент

Дисперсионный по длине волны Рентгенофлуоресцентный спектрометр, Родиево-палладиевая рентгеновская трубка с торцевым окном, мощностью более 3 кВт и компьютерная система, оснащенная различным программным обеспечением для функционального анализа, таким как калибровка и коррекция.

Высокотемпературная (высокочастотная) плавильная машина.

Тигель из платинового сплава.

Реактивы

Безводный тетраборат лития (специальный для плавления методом рентгенофлуоресцентной спектроскопии), предварительно обожженный при температуре 600 ℃ в течение 2 часов, хранящийся в эксикаторе для резервного использования.

Фторид лития (чда).

Раствор нитрата лития ρ(LiNO3)=100мг/мл.

Раствор бромида лития ρ(LiBr)=10мг/мл.

Национальные стандартные материалы мышьяковой руды первого уровня GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240 и т. д., а также выбор связанных стандартных материалов для ручного объединения стандартных образцов таким образом, чтобы компоненты элементов анализа включали весь диапазон содержания, и имелось около 17 или более стандартных образцов с определенным градиентом содержания.

Из стандартных образцов в качестве образцов для коррекции дрейфа прибора отбирают от 1 до 5 стандартных образцов с соответствующим содержанием анализируемых элементов (компонентов).

Калибровочная кривая

Взвесьте 0.7000 г (±0.0005 г) стандартного образца (неизвестный образец для анализа), пропущенного через сито 200 меш и высушенного при температуре 105 ℃ в течение 2 часов, 5.100 г безводного тетрабората лития и 0.500 г LiF, поместите их в фарфоровый тигель и равномерно перемешайте, вылейте их в тигель из платинового сплава, добавьте 3 мл раствора LiNO3 в качестве окислителя, 2.5 мл раствора LiBr в качестве разделительного состава, высушите их в электрической печи, а затем поместите их в плавильную машину для плавки, предварительно окислите при температуре 700 ℃ в течение 3 минут, нагрейте до 1050 ℃ для плавки в течение 6 минут, в течение которых тигель из платинового сплава качается и вращается, и процесс охлаждения и плавки завершается. Вылейте стеклянный осколок, отделившийся от дна горшка после охлаждения, подпишите его и храните в эксикаторе для проведения испытаний.

В соответствии с требованиями анализа и прибором выберите условия измерения, такие как линия элементного анализа, напряжение и ток рентгеновской трубки, оптический путь вакуума и световую полосу канала, как показано в таблице 51.2.

Таблица 51.2 Условия измерения аналитических элементов

Продолжение таблицы

Примечание: ①S4 — стандартный коллиматор.

Начните измерение калибровочного стандартного образца в соответствии с указанными выше условиями измерения. Рассчитайте чистую интенсивность аналитической линии каждого элемента (103с-1).

Используйте одноточечный метод для вычитания фона и рассчитайте чистую интенсивность линии анализа Ii по следующей формуле:

Анализ горных пород и минералов, том 3, анализ руд цветных, редких, рассеянных, редкоземельных, драгоценных металлов, а также руд урана и тория

Где: IP — пиковая интенсивность спектра анализируемой линии, 103с-1; IB — фоновая интенсивность анализируемой линии, 103с-1.

Подставьте стандартное значение каждого элемента в калибровочном стандартном образце и чистую интенсивность линии элементного анализа в следующую формулу для расчета регрессии, чтобы получить коэффициенты калибровки и поправки для каждого элемента:

Анализ горных пород и минералов. Том 3. Анализ руд цветных, редких, рассеянных, редкоземельных, драгоценных металлов, а также руд урана и тория.

Где: wi - массовая доля измеряемого элемента, %; ai, bi, ci - калибровочные коэффициенты измеряемого элемента i; Ii - чистая интенсивность линии анализа измеряемого элемента i, 103 с-1; αij - коэффициент коррекции матрицы сосуществующего элемента j к элементу анализа i; Fj - содержание (или интенсивность) сосуществующего элемента j; βik - коэффициент интерференции спектрального перекрытия интерференционного элемента k к элементу анализа i; Fk - содержание (или интенсивность) интерференционного элемента спектрального перекрытия.

Для таких элементов, как Ni, Cu, Zn и Pb, RhKα, c используется в качестве внутреннего стандарта для коррекции матричного эффекта. Сначала вычислите отношение интенсивности, а затем выполните регрессию согласно приведенной выше формуле для получения коэффициентов калибровки и коррекции каждого элемента.

Полученные выше коэффициенты калибровки и коррекции сохраняются в соответствующей программе анализа компьютера для дальнейшего использования.

Измерьте образец коррекции дрейфа прибора и сохраните чистую интенсивность Ii аналитического спектра каждого элемента в качестве эталона коррекции дрейфа в компьютере.

Этапы анализа

Подготовьте неизвестный образец в соответствии с методом подготовки калибровочного стандарта, поместите его в контейнер для образцов, после подтверждения поместите его в автоматический обменник образцов, запустите соответствующую программу анализа и измерьте образец.

После того, как калибровочная кривая установлена, общий рутинный анализ больше не измеряет серию калибровочных стандартов. Ему нужно только вызывать сохраненные коэффициенты калибровки и коррекции при каждом анализе, измерять образец коррекции дрейфа прибора и вычислять коэффициент коррекции дрейфа. Компьютер автоматически выполняет измерение интенсивности и коррекцию, вычитание фона, коррекцию матричного эффекта, коррекцию дрейфа прибора и, наконец, распечатывает результаты анализа.

Расчет коэффициента коррекции дрейфа прибора представлен в следующей формуле:

Анализ горных пород и минералов, Часть III, Анализ руд цветных, редких, рассеянных, редкоземельных, драгоценных металлов, а также руд урана и тория

Где: αi — коэффициент коррекции дрейфа прибора; I1 — опорная интенсивность коррекции дрейфа, полученная путем первоначального измерения образца коррекции дрейфа прибора, 103 с-1; Im — чистая интенсивность, измеренная образцом коррекции дрейфа прибора при анализе образца, 103 с-1.

Формула коррекции дрейфа прибора:

Анализ горных пород и минералов, Часть III, Анализ руд цветных, редких, рассеянных, редкоземельных, драгоценных металлов, а также руд урана и тория

Где: Ii — интенсивность аналитической линии после коррекции дрейфа, 103 с-1; I'i — интенсивность аналитической линии без коррекции дрейфа, 103 с-1; αi — коэффициент коррекции дрейфа прибора.

Заметки

1) Оставшийся в образце Br вызовет перекрывающиеся помехи для Al; если содержание Al2O3 невелико, следует добавить поправку на перекрывающиеся помехи Br для Al.

2) Спектральные линии YKα(2) и RbKα(2) перекрываются на аналитической линии NiKα. Когда Y и Rb присутствуют в определенном количестве в образце, они будут вызывать перекрывающиеся помехи для Ni, которые следует скорректировать путем вычитания. Спектральная линия ZnL имеет перекрывающиеся помехи для NaKα, которые также следует скорректировать путем вычитания.

3) Лучше всего повторно проверить условия измерения и нижние пределы различных приборов.