Определение главных и минорных элементов методом рентгеновской флуоресценции

Краткое описание метода

Образец состоит из Литий тетраборат в качестве флюса используется литий фторид, одновременно добавляются нитрат лития (окислитель) и бромид лития (выщелачивающий агент). Образец плавится при высокой температуре 1050℃ в стеклянную пластину, которая затем анализируется и измеряется на рентгеновском флуоресцентном спектрометре. Диапазон измерения каждого элемента эквивалентен охватываемому диапазону стандартной кривой для каждого элемента.

Инструмент

Дисперсия по длине волны рентгеновский флуоресцентный спектрометр, концевая окно рентгеновская трубка с родием и палладием, мощность более 3 кВт, и компьютерная система с различными аналитическими программами, такими как калибровка и коррекция.

Высокотемпературная (высокочастотная) плавильная машина .

Кrucибель из платинового сплава.

Реактивы

Безводный литий тетраборат (специальный для плавления методом РФ), предварительно обожженный при 600℃ в течение 2 часов, хранится в сушильном шкафу для дальнейшего использования.

Фторид лития (аналитическая чистота).

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

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

Национальные стандартные материалы первой категории для руды мышьяка GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240 и т.д., а также выбор связанных стандартных материалов для ручного создания стандартных образцов, чтобы аналитические элементные компоненты включали весь диапазон содержания, при этом существует около 17 или более стандартных образцов с определённым градиентом содержания.

Выберите 1-5 стандартных образцов с подходящим содержанием анализируемых элементов (компонентов) из стандартных образцов как образцы для коррекции дрейфа прибора.

Калибровочная кривая

Взвесьте 0,7000 г (±0,0005 г) стандарта образца (неизвестного аналитического образца), прошедшего через сито размером 200 меш и высушенного при 105℃ в течение 2 часов, 5,100 г безводного лития тетрабората и 0,500 г LiF, поместите их в фарфоровую чашку и тщательно перемешайте, перелейте смесь в платиновую чашу, добавьте 3 мл раствора нитрата лития как окислитель, 2,5 мл раствора бромида лития как вытеснитель, высушите на электрической плите, а затем поместите в плавильную машину для плавления. Предварительно окислите при 700℃ в течение 3 минут, нагрейте до 1050℃ для плавления в течение 6 минут, при этом платиновая чаша качается и вращается, завершив процесс охлаждения и плавления. Вылейте стеклянный диск, отделившийся от дна после охлаждения, пометьте его и храните в сушильном шкафу для дальнейшего анализа.

Согласно требованиям анализа и прибору, выберите условия измерения, такие как линия анализа элемента, напряжение и ток рентгеновской трубки, вакуумный оптический путь и световой индикатор канала, как показано в таблице 51.2.

Таблица 51.2 Условия измерения аналитических элементов

Продолжение таблицы

Примечание: ①S4 является стандартным коллиматором.

Начните измерение калибровочного образца согласно указанным выше условиям измерения. Вычислите чистую интенсивность аналитической линии каждого элемента (103с-1).

Используйте метод одной точки для вычитания фона и вычислите чистую интенсивность аналитической линии Ii по следующей формуле:

Анализ горных пород и минералов, том 3, анализ цветных, редких, рассеянных, редкоземельных, благородных металлов и урановых и ториевых руд

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

Подставьте стандартное значение каждого элемента в калибровочном образце и чистую интенсивность аналитической линии элемента в следующую формулу для регрессионного расчета, чтобы получить калибровочные и корректирующие коэффициенты каждого элемента:

Анализ пород и минералов Том 3 Анализ цветных, редких, рассеянных, редкоземельных, благородных металлов и урановых и ториевых руд

Где: wi — массовая доля измеряемого элемента, %; ai, bi, ci — калибровочные коэффициенты измеряемого элемента i; Ii — чистая интенсивность аналитической линии измеряемого элемента i, 103с-1; αij — коэффициент матричной коррекции сопутствующего элемента j для анализируемого элемента i; Fj — содержание (или интенсивность) сопутствующего элемента j; βik — коэффициент спектрального перекрытия интерферирующего элемента k для анализируемого элемента i; Fk — содержание (или интенсивность) спектрально перекрывающегося интерферирующего элемента k.

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

Полученные коэффициенты калибровки и коррекции хранятся в соответствующей аналитической программе компьютера для последующего использования.

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

Этапы анализа

Подготовьте неизвестный образец согласно методу подготовки калибровочных стандартов, поместите его в пробник, после подтверждения поместите его в автоматический сменщик проб, запустите соответствующую аналитическую программу и измерьте образец.

После установления калибровочной кривой общий порядок анализа больше не измеряет серию калибровочных стандартов. Необходимо только вызывать сохраненные калибровочные и коэффициенты коррекции при каждом анализе, измерять образец для 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, печатает результаты анализа.

Вычисление коэффициента коррекции дрейфа прибора показано в следующей формуле:

Анализ горных пород и минералов, Часть III, Анализ цветных, редких, рассеянных, редкоземельных, благородных металлов и урановых и ториевых руд

Где: αi — это коэффициент коррекции дрейфа прибора; I1 — это эталонная интенсивность для коррекции дрейфа, полученная при начальном измерении образца для коррекции дрейфа прибора, 103с-1; Im — это измеренная нетто-интенсивность образца для коррекции дрейфа прибора при анализе образца, 103с-1.

Формула коррекции дрейфа прибора:

Анализ горных пород и минералов, Часть III, Анализ цветных, редких, рассеянных, редкоземельных, благородных металлов и урановых и ториевых руд

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

ЗАМЕТКИ

1) Br, оставшийся в образце, может вызвать перекрывающее помеху для Al; когда содержание Al2O3 невысоко, коррекция перекрывающей помехи Br на Al должна быть добавлена.

2) Спектральные линии YKα(2) и RbKα(2) накладываются на линию анализа NiKα. При наличии Y и Rb в определенном содержании в образце они могут вызывать перекрытие интерференции для Ni, которое следует устранить путем вычитания. Спектральная линия ZnL создает перекрывающуюся интерференцию для NaKα, которую также необходимо исправить методом вычитания.

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