หลัง

การกำหนดธาตุหลักและธาตุรองด้วยเครื่องสเปกโตรมิเตอร์เรืองแสงเอ็กซ์เรย์ ประเทศไทย

กันยายน 02, 2024 0

สรุปวิธีการ

ตัวอย่างทำจาก ลิเธียมเทตระโบเรต และลิเธียมฟลูออไรด์เป็นฟลักซ์ และลิเธียมไนเตรต (สารออกซิไดเซอร์) และลิเธียมโบรไมด์ (สารช่วยถอดแบบ) จะถูกเติมในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างจะถูกหลอมเป็นแผ่นแก้วที่อุณหภูมิสูง 1050 องศาเซลเซียส และวิเคราะห์และวัดด้วยเครื่องสเปกโตรมิเตอร์เรืองแสงเอกซ์เรย์ ช่วงการวัดของส่วนประกอบแต่ละองค์ประกอบเทียบเท่ากับช่วงการครอบคลุมของเส้นโค้งมาตรฐานของส่วนประกอบแต่ละองค์ประกอบ

ตราสาร

การกระจายความยาวคลื่น เครื่องตรวจวัดสเปกตรัมฟลูออเรสเซนต์เอกซ์เรย์ หลอดเอกซเรย์โรเดียมแพลเลเดียมปลายกระจก กำลังไฟมากกว่า 3 กิโลวัตต์ และระบบคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งซอฟต์แวร์วิเคราะห์การทำงานต่าง ๆ เช่น การสอบเทียบและการแก้ไข

เครื่องหลอมอุณหภูมิสูง (ความถี่สูง).

เบ้าหลอมโลหะผสมแพลตตินัม

รีเอเจนต์

ลิเธียมเทตระโบเรตแบบไร้น้ำ (โดยเฉพาะสำหรับการหลอม XRF) เผาล่วงหน้าที่ 600℃ เป็นเวลา 2 ชั่วโมง เก็บไว้ในเครื่องดูดความชื้นเพื่อใช้ในโหมดสแตนด์บาย

ลิเธียมฟลูออไรด์ (เกรดวิเคราะห์)

สารละลายลิเธียมไนเตรต ρ(LiNO3) = 100 มก./มล.

สารละลายลิเธียมโบรไมด์ ρ(LiBr)=10มก./มล.

วัสดุมาตรฐานแร่สารหนูระดับแรกแห่งชาติ GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240 เป็นต้น และเลือกวัสดุมาตรฐานที่เกี่ยวข้องเพื่อรวมตัวอย่างมาตรฐานด้วยตนเอง เพื่อให้ส่วนประกอบขององค์ประกอบการวิเคราะห์ครอบคลุมช่วงเนื้อหาทั้งหมด และมีตัวอย่างมาตรฐานประมาณ 17 ตัวอย่างขึ้นไปที่มีระดับเนื้อหาที่แน่นอน

เลือกตัวอย่างมาตรฐาน 1 ถึง 5 ตัวอย่างที่มีเนื้อหาขององค์ประกอบการวิเคราะห์ (ส่วนประกอบ) ที่เหมาะสมจากตัวอย่างมาตรฐานเป็นตัวอย่างการแก้ไขการดริฟท์ของเครื่องมือ

เส้นโค้งการสอบเทียบ

ชั่งตัวอย่างมาตรฐาน 0.7000 กรัม (±0.0005 กรัม) (ตัวอย่างที่ไม่ทราบการวิเคราะห์) ที่ผ่านตะแกรงขนาด 200 เมช และทำให้แห้งที่ 105℃ เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ลิเธียมเทตระโบเรตแบบไร้น้ำ 5.100 กรัม และ LiF 0.500 กรัม ใส่ในเบ้าหลอมพอร์ซเลนและผสมให้เข้ากัน จากนั้นเทลงในเบ้าหลอมโลหะผสมแพลตตินัม เติมสารละลาย LiNO3 3 มิลลิลิตรเป็นสารออกซิไดเซอร์ สารละลาย LiBr 2.5 มิลลิลิตรเป็นสารปลดปล่อย ทำให้แห้งในเตาไฟฟ้า แล้วจึงใส่ในเครื่องหลอมเพื่อหลอม ออกซิไดซ์ล่วงหน้าที่อุณหภูมิ 700℃ เป็นเวลา 3 นาที ให้ความร้อนถึง 1050℃ เพื่อหลอมเป็นเวลา 6 นาที ระหว่างนี้ เบ้าหลอมโลหะผสมแพลตตินัมจะแกว่งและหมุน และกระบวนการทำความเย็นและหลอมเสร็จสมบูรณ์ เทชิ้นแก้วที่แยกออกจากก้นหม้อหลังจากที่เย็นลงแล้ว ติดฉลาก และเก็บไว้ในเครื่องดูดความชื้นเพื่อทำการทดสอบ

เลือกเงื่อนไขการวัด เช่น เส้นการวิเคราะห์องค์ประกอบ แรงดันไฟและกระแสไฟของหลอดเอกซเรย์ เส้นทางแสงสุญญากาศ และแถบแสงช่อง ตามข้อกำหนดการวิเคราะห์และเครื่องมือ ตามที่แสดงในตาราง 51.2

ตาราง 51.2 เงื่อนไขการวัดขององค์ประกอบวิเคราะห์

ตารางต่อ

หมายเหตุ: ①S4 เป็นคอลลิเมเตอร์มาตรฐาน

เริ่มการวัดตัวอย่างมาตรฐานการสอบเทียบตามเงื่อนไขการวัดข้างต้น คำนวณความเข้มข้นสุทธิของเส้นวิเคราะห์ของแต่ละองค์ประกอบ (103s-1)

ใช้หลักการจุดเดียวในการลบพื้นหลังและคำนวณความเข้มข้นสุทธิของเส้นวิเคราะห์ Ii ตามสูตรต่อไปนี้:

การวิเคราะห์หินและแร่ธาตุ เล่มที่ 3 การวิเคราะห์แร่ที่ไม่ใช่เหล็ก แร่หายาก แร่หายากแบบกระจาย แร่โลหะมีค่า แร่ยูเรเนียมและทอเรียม

โดยที่: IP คือความเข้มสูงสุดของสเปกตรัมเส้นวิเคราะห์ 103s-1; IB คือความเข้มพื้นหลังของเส้นวิเคราะห์ 103s-1

แทนค่ามาตรฐานของแต่ละองค์ประกอบในตัวอย่างมาตรฐานการสอบเทียบและความเข้มข้นสุทธิของเส้นการวิเคราะห์องค์ประกอบลงในสูตรการคำนวณการถดถอยต่อไปนี้ เพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบและการแก้ไขของแต่ละองค์ประกอบ:

โดยที่: wi คือเศษส่วนมวลของธาตุที่ต้องการวัด %; ai, bi, ci คือค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบของธาตุ i ที่ต้องการวัด Ii คือความเข้มข้นสุทธิของเส้นการวิเคราะห์ของธาตุ i ที่ต้องการวัด 103s-1; αij คือค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขเมทริกซ์ของธาตุที่มีอยู่ร่วมกัน j ต่อธาตุวิเคราะห์ i; Fj คือเนื้อหา (หรือความเข้มข้น) ของธาตุที่มีอยู่ร่วมกัน j; βik คือค่าสัมประสิทธิ์การรบกวนการทับซ้อนของสเปกตรัมของธาตุที่มีการรบกวนการทับซ้อนของสเปกตรัม k ต่อธาตุวิเคราะห์ i; Fk คือเนื้อหา (หรือความเข้มข้น) ของธาตุที่มีการรบกวนการทับซ้อนของสเปกตรัม k

สำหรับธาตุต่างๆ เช่น Ni, Cu, Zn และ Pb, RhKα จะใช้ c เป็นมาตรฐานภายในเพื่อแก้ไขผลกระทบของเมทริกซ์ ก่อนอื่นให้คำนวณอัตราส่วนความเข้มข้น จากนั้นจึงถดถอยตามสูตรข้างต้นเพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบและการแก้ไขของแต่ละธาตุ

ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบและการแก้ไขที่ได้ข้างต้นจะถูกเก็บไว้ในโปรแกรมวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้องของคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานในอนาคต

วัดตัวอย่างการแก้ไขการดริฟท์ของเครื่องมือ และจัดเก็บความเข้มสุทธิ Ii ของสเปกตรัมวิเคราะห์ของแต่ละองค์ประกอบเป็นข้อมูลอ้างอิงการแก้ไขการดริฟท์ในคอมพิวเตอร์

ขั้นตอนการวิเคราะห์

เตรียมตัวอย่างที่ไม่รู้จักตามวิธีการเตรียมมาตรฐานการสอบเทียบ ใส่ลงในกล่องตัวอย่าง ใส่ในเครื่องแลกเปลี่ยนตัวอย่างอัตโนมัติหลังจากยืนยันแล้ว เริ่มโปรแกรมวิเคราะห์ที่เกี่ยวข้อง และวัดตัวอย่าง

หลังจากสร้างเส้นโค้งการสอบเทียบแล้ว การวิเคราะห์ตามปกติทั่วไปจะไม่วัดชุดมาตรฐานการสอบเทียบอีกต่อไป จำเป็นต้องเรียกค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบและการแก้ไขที่เก็บไว้ในแต่ละการวิเคราะห์เท่านั้น วัดตัวอย่างการแก้ไขการดริฟท์ของเครื่องมือ และคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขการดริฟท์ คอมพิวเตอร์จะทำการวัดและแก้ไขความเข้ม การลบพื้นหลัง การแก้ไขเอฟเฟกต์เมทริกซ์ การแก้ไขการดริฟท์ของเครื่องมือ และสุดท้ายพิมพ์ผลการวิเคราะห์

การคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขดริฟท์ของเครื่องมือแสดงอยู่ในสูตรต่อไปนี้:

การวิเคราะห์หินและแร่ธาตุ ส่วนที่ 3 การวิเคราะห์แร่ที่ไม่ใช่เหล็ก แร่หายาก แร่หายากแบบกระจาย แร่โลหะมีค่า แร่ยูเรเนียมและทอเรียม

โดยที่: αi คือค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขดริฟท์ของเครื่องมือ I1 คือความเข้มอ้างอิงการแก้ไขดริฟท์ที่ได้จากการวัดเริ่มต้นของตัวอย่างการแก้ไขดริฟท์ของเครื่องมือ 103s-1 Im คือความเข้มสุทธิที่วัดได้โดยตัวอย่างการแก้ไขดริฟท์ของเครื่องมือเมื่อวิเคราะห์ตัวอย่าง 103s-1

สูตรแก้ไขการดริฟท์ของเครื่องมือคือ:

โดยที่: Ii คือ ความเข้มของเส้นวิเคราะห์หลังการแก้ไขการดริฟท์ 103s-1; I'i คือ ความเข้มของเส้นวิเคราะห์ที่ไม่รวมการแก้ไขการดริฟท์ 103s-1; αi คือค่าสัมประสิทธิ์การแก้ไขการดริฟท์ของเครื่องมือ

หมายเหตุ :

1) Br ที่เหลืออยู่ในตัวอย่างจะทำให้เกิดการรบกวนทับซ้อนกับ Al เมื่อปริมาณ Al2O3 ไม่สูง ควรเพิ่มการแก้ไขการรบกวนทับซ้อนของ Br บน Al

2) เส้นสเปกตรัม YKα(2) และ RbKα(2) ทับซ้อนกันบนเส้นการวิเคราะห์ NiKα เมื่อ Y และ Rb มีอยู่ในเนื้อหาบางอย่างในตัวอย่าง พวกมันจะทำให้เกิดการรบกวนที่ทับซ้อนกันกับ Ni ซึ่งควรได้รับการแก้ไขโดยการอนุมาน เส้นสเปกตรัม ZnL มีการรบกวนที่ทับซ้อนกันกับ NaKα ซึ่งควรได้รับการแก้ไขโดยการอนุมานเช่นกัน

3) ควรตรวจสอบเงื่อนไขการวัดและขีดจำกัดล่างของเครื่องมือต่างๆ อีกครั้ง