Pagpapasiya ng mga major at minor na elemento sa pamamagitan ng X-ray fluorescence spectrometry

Buod ng Pamamaraan

Ang sample ay gawa sa lithium tetraborate at lithium fluoride bilang flux, at lithium nitrate (oxidant) at lithium bromide (demolding agent) ay idinagdag sa parehong oras. Ang sample ay natunaw sa isang glass disc sa mataas na temperatura na 1050 ℃ at sinusuri at sinusukat sa isang X-ray fluorescence spectrometer. Ang saklaw ng pagsukat ng bawat bahagi ng elemento ay katumbas ng saklaw ng saklaw ng karaniwang kurba ng bawat bahagi ng elemento.

Instrumento

Dispersive ng wavelength X-ray fluorescence spectrometer, end window rhodium palladium X-ray tube, power above 3kW, at isang computer system na nilagyan ng iba't ibang functional analysis software gaya ng calibration at correction.

Mataas na temperatura (mataas na dalas) na natutunaw na makina.

Platinum na haluang metal na tunawan ng tubig.

Mga Reagents

Anhydrous lithium tetraborate (espesyal para sa XRF melting), pre-burned sa 600℃ para sa 2h, na naka-imbak sa isang desiccator para sa standby na paggamit.

Lithium fluoride (analytical grade).

Lithium nitrate solution ρ(LiNO3)=100mg/mL.

Lithium bromide solution ρ(LiBr)=10mg/mL.

Pambansang unang antas ng arsenic ore standard na materyales GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240, atbp., at piliin ang mga kaugnay na standard na materyales upang manu-manong pagsamahin ang mga karaniwang sample, upang ang mga bahagi ng elemento ng pagsusuri ay kasama ang buong hanay ng nilalaman, at mayroong tungkol sa 17 o higit pang mga karaniwang sample na may partikular na gradient ng nilalaman.

Pumili ng 1 hanggang 5 karaniwang sample na may naaangkop na nilalaman ng mga elemento ng pagsusuri (mga bahagi) mula sa mga karaniwang sample bilang mga sample ng pagwawasto ng drift ng instrumento.

Kurba ng pagkakalibrate

Timbangin ang 0.7000g (±0.0005g) ng karaniwang sample (hindi kilalang sample ng pagsusuri) na dumaan sa 200 mesh sieve at natuyo sa 105 ℃ sa loob ng 2h, 5.100g ng anhydrous lithium tetraborate at 0.500g ng LiF, ilagay ang mga ito sa isang porcelain crucible at paghaluin ang mga ito nang pantay-pantay, ibuhos ang mga ito sa isang platinum alloy crucible, magdagdag ng 3mL LiNO3 solution bilang isang oxidant, 2.5mL LiBr solution bilang release agent, patuyuin ang mga ito sa isang electric furnace, at pagkatapos ay ilagay ang mga ito sa isang melting machine para sa pagtunaw, pre-oxidize sa 700℃ para sa 3min, init sa 1050℃ para sa pagtunaw para sa 6min, kung saan ang platinum haluang metal crucible swings at spins, at ang paglamig at pagtunaw proseso ay nakumpleto. Ibuhos ang piraso ng salamin na nahiwalay sa ilalim ng palayok pagkatapos lumamig, lagyan ng label ito, at itago ito sa isang desiccator para sa pagsubok.

Ayon sa mga kinakailangan sa pagsusuri at instrumento, piliin ang mga kondisyon ng pagsukat tulad ng linya ng pagtatasa ng elemento, X-ray tube boltahe at kasalukuyang, vacuum optical path at channel light bar, tulad ng ipinapakita sa Talahanayan 51.2.

Talahanayan 51.2 Mga kondisyon ng pagsukat ng mga elementong analitikal

Patuloy na mesa

Tandaan: ①S4 ay isang karaniwang collimator.

Simulan ang pagkakalibrate standard sample measurement ayon sa mga kondisyon ng pagsukat sa itaas. Kalkulahin ang net intensity ng analysis line ng bawat elemento (103s-1).

Gamitin ang one-point na paraan para ibawas ang background, at kalkulahin ang net intensity ng analysis line Ii ayon sa sumusunod na formula:

Pagsusuri ng bato at mineral, volume 3, pagsusuri ng non-ferrous, rare, dispersed, rare earth, mahalagang metal ores at uranium at thorium ores

Kung saan: Ang IP ay ang peak intensity ng analysis line spectrum, 103s-1; Ang IB ay ang background intensity ng analysis line, 103s-1.

Palitan ang karaniwang halaga ng bawat elemento sa karaniwang sample ng pagkakalibrate at ang netong intensity ng linya ng pagtatasa ng elemento sa sumusunod na formula para sa pagkalkula ng regression upang makuha ang mga coefficient ng pagkakalibrate at pagwawasto ng bawat elemento:

Pagsusuri ng mga Bato at Mineral Volume 3 Pagsusuri ng Nonferrous, Rare, Dispersed, Rare Earth, Precious Metal Ores at Uranium at Thorium Ores

Kung saan: wi ay ang mass fraction ng elementong susukatin, %; ai, bi, ci ay ang mga coefficient ng pagkakalibrate ng elementong i na susukatin; Ang Ii ay ang netong intensity ng linya ng pagsusuri ng elementong i na susukatin, 103s-1; Ang αij ay ang matrix correction coefficient ng coexisting element j sa analysis element i; Ang Fj ay ang nilalaman (o intensity) ng kasamang elementong j; Ang βik ay ang spectral overlap interference coefficient ng spectral overlap interference element k sa analysis element i; Ang Fk ay ang content (o intensity) ng spectral overlap interference element k.

Para sa mga elemento tulad ng Ni, Cu, Zn, at Pb, RhKα, c ay ginagamit bilang panloob na pamantayan upang itama ang matrix effect. Una kalkulahin ang intensity ratio, at pagkatapos ay regress ayon sa formula sa itaas upang makuha ang pagkakalibrate at correction coefficient ng bawat elemento.

Ang mga coefficient ng pagkakalibrate at pagwawasto na nakuha sa itaas ay iniimbak sa nauugnay na programa ng pagsusuri ng computer para magamit sa hinaharap.

Sukatin ang sample ng drift correction ng instrumento, at iimbak ang net intensity Ii ng analytical spectrum ng bawat elemento bilang reference ng drift correction sa computer.

Mga hakbang sa pagsusuri

Ihanda ang hindi kilalang sample ayon sa paraan ng paghahanda ng standard na pagkakalibrate, ilagay ito sa sample box, ilagay ito sa awtomatikong sample exchanger pagkatapos ng kumpirmasyon, simulan ang kaukulang programa ng pagsusuri, at sukatin ang sample.

Matapos maitatag ang curve ng pagkakalibrate, hindi na sinusukat ng pangkalahatang pagsusuri ang karaniwang serye ng pagkakalibrate. Kailangan lang nitong tawagan ang mga nakaimbak na calibration at correction coefficient sa bawat pagsusuri, sukatin ang sample ng drift correction ng instrumento, at kalkulahin ang drift correction coefficient. Awtomatikong nagsasagawa ang computer ng pagsukat at pagwawasto ng intensity, pagbabawas ng background, pagwawasto ng epekto ng matrix, pagwawasto ng drift ng instrumento, at sa wakas ay nagpi-print ng mga resulta ng pagsusuri.

Ang pagkalkula ng koepisyent ng pagwawasto ng drift ng instrumento ay ipinapakita sa sumusunod na formula:

Pagsusuri ng bato at mineral, Part III, Pagsusuri ng non-ferrous, rare, dispersed, rare earth, mahalagang metal ores at uranium at thorium ores

Kung saan: αi ay ang instrumento drift correction coefficient; Ang I1 ay ang drift correction reference intensity na nakuha ng paunang pagsukat ng instrument drift correction sample, 103s-1; Ang Im ay ang net intensity na sinusukat ng sample ng drift correction ng instrument kapag sinusuri ang sample, 103s-1.

Ang formula ng pagwawasto para sa pag-anod ng instrumento ay:

Pagsusuri ng bato at mineral, Part III, Pagsusuri ng non-ferrous, rare, dispersed, rare earth, mahalagang metal ores at uranium at thorium ores

Kung saan: Ang Ii ay ang analytical line intensity pagkatapos ng drift correction, 103s-1; Ang I'i ay ang analytical line intensity na walang drift correction, 103s-1; αi ay ang instrumento drift correction coefficient.

Mga Tala

1) Ang Br na natitira sa sample ay magdudulot ng magkakapatong na interference sa Al; kapag hindi mataas ang nilalaman ng Al2O3, dapat idagdag ang overlapping na interference correction ng Br sa Al.

2) Ang YKα(2) at RbKα(2) na mga spectral na linya ay nagsasapawan sa linya ng pagsusuri ng NiKα. Kapag umiral ang Y at Rb sa isang partikular na content sa sample, magdudulot sila ng overlapping na interference sa Ni, na dapat itama sa pamamagitan ng deduction. Ang ZnL spectral line ay may overlapping interference sa NaKα, na dapat ding itama sa pamamagitan ng deduction.

3) Pinakamainam na muling i-verify ang mga kondisyon ng pagsukat at mas mababang mga limitasyon ng iba't ibang mga instrumento.