Визначення основних і мінорних елементів методом рентгенофлуоресцентної спектрометрії Україна

Резюме методу

Зразок виготовлено з тетраборат літію і фторид літію як флюс, а також нітрат літію (окислювач) і бромід літію (агент для видалення форми) додаються одночасно. Зразок розплавляють на скляному диску при високій температурі 1050 ℃, аналізують і вимірюють на рентгенівському флуоресцентному спектрометрі. Діапазон вимірювання кожного компонента елемента еквівалентний діапазону покриття стандартної кривої кожного компонента елемента.

інструмент

Дисперсія довжини хвилі рентгенівський флуоресцентний спектрометр, родій-паладієва рентгенівська трубка з кінцевим вікном потужністю понад 3 кВт і комп’ютерна система, оснащена різноманітним програмним забезпеченням для функціонального аналізу, таким як калібрування та корекція.

Високотемпературна (високочастотна) плавильна машина.

Тигель із платинового сплаву.

Реагенти

Безводний тетраборат літію (спеціальний для XRF плавлення), попередньо спалений при 600 ℃ протягом 2 годин, зберігається в ексикаторі для використання в режимі очікування.

Літій фторид (ч.д.а.).

Розчин нітрату літію ρ(LiNO3)=100 мг/мл.

Розчин літію броміду ρ(LiBr)=10 мг/мл.

Національні стандартні матеріали миш’якової руди першого рівня GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240 тощо, а також вибрати пов’язані стандартні матеріали для об’єднання стандартних зразків вручну, щоб компоненти елементів аналізу включали весь діапазон вмісту, і було близько 17 і більше стандартних зразків з певним градієнтом вмісту.

Відібрати від 1 до 5 стандартних проб із відповідним вмістом елементів аналізу (компонентів) зі стандартних проб як проби корекції дрейфу приладу.

Калібрувальна крива

Зважте 0.7000 г (±0.0005 г) стандартного зразка (невідомий зразок для аналізу), який пройшов через сито 200 меш і висушений при 105 ℃ протягом 2 годин, 5.100 г безводного тетраборату літію та 0.500 г LiF, помістіть їх у порцеляновий тигель і змішайте їх рівномірно, вилийте в тигель із платинового сплаву, додайте 3 мл розчину LiNO3 як окислювача, 2.5 мл розчину LiBr як розділювача, висушіть їх в електричній печі, а потім помістіть у плавильну машину для плавлення, попередньо окисліть при 700 ℃ протягом 3 хвилин, нагрійте до 1050 ℃ для плавлення протягом 6 хвилин, протягом яких тигель із платинового сплаву коливається та обертається, а процес охолодження та плавлення завершується. Вилийте шматок скла, який відокремився від дна горщика після охолодження, позначте його та зберігайте в ексикаторі для тестування.

Відповідно до вимог аналізу та приладу виберіть умови вимірювання, такі як лінія аналізу елементів, напруга та струм рентгенівської трубки, вакуумний оптичний шлях і світлова смуга каналу, як показано в таблиці 51.2.

Таблиця 51.2 Умови вимірювання аналітичних елементів

Продовження табл

Примітка: ①S4 є стандартним коліматором.

Розпочніть вимірювання калібрувального стандартного зразка відповідно до наведених вище умов вимірювання. Обчисліть чисту інтенсивність лінії аналізу кожного елемента (103s-1).

Використовуйте одноточковий метод для вирахування фону та обчисліть чисту інтенсивність лінії аналізу Ii за такою формулою:

Аналіз гірських порід і мінералів, том 3, аналіз руд кольорових, рідкісних, розсіяних, рідкоземельних, дорогоцінних металів і уранових і торієвих руд

Де: IP – пікова інтенсивність лінійчатого спектру аналізу, 103s-1; IB – фонова інтенсивність лінії аналізу, 103s-1.

Підставте стандартне значення кожного елемента в калібрувальному стандартному зразку та чисту інтенсивність лінії аналізу елемента в наступну формулу для розрахунку регресії, щоб отримати калібрувальний і коригуючий коефіцієнти кожного елемента:

Аналіз гірських порід і мінералів. Том 3 Аналіз руд кольорових, рідкісних, розсіяних, рідкісноземельних, дорогоцінних металів, уранових і торієвих руд

Де: wi – масова частка вимірюваного елемента, %; ai, bi, ci – калібрувальні коефіцієнти вимірюваного елемента i; Ii — чиста інтенсивність лінії аналізу елемента i, що підлягає вимірюванню, 103s-1; αij – поправочний коефіцієнт матриці співіснуючого елемента j до елемента аналізу i; Fj — вміст (або інтенсивність) співіснуючого елемента j; βik - коефіцієнт перешкоди спектрального перекриття елемента k перешкоди спектрального перекриття для елемента аналізу i; Fk — вміст (або інтенсивність) спектрального перекриваючого елемента перешкоди k.

Для таких елементів, як Ni, Cu, Zn і Pb, RhKα, c використовується як внутрішній стандарт для корекції ефекту матриці. Спочатку обчисліть відношення інтенсивності, а потім регресуйте згідно з наведеною вище формулою, щоб отримати калібрування та коригувальний коефіцієнт кожного елемента.

Отримані вище коефіцієнти калібрування та корекції зберігаються у відповідній програмі аналізу комп’ютера для подальшого використання.

Виміряйте вибірку корекції дрейфу приладу та збережіть чисту інтенсивність Ii аналітичного спектру кожного елемента як еталон корекції дрейфу в комп’ютері.

Етапи аналізу

Підготуйте невідомий зразок відповідно до методу підготовки калібрувального стандарту, помістіть його в коробку для зразків, після підтвердження помістіть в автоматичний обмінник зразків, запустіть відповідну програму аналізу та виміряйте зразок.

Після встановлення калібрувальної кривої загальний рутинний аналіз більше не вимірює серію калібрувального стандарту. Потрібно лише викликати збережені коефіцієнти калібрування та корекції під час кожного аналізу, виміряти зразок корекції дрейфу приладу та обчислити коефіцієнт корекції дрейфу. Комп’ютер автоматично виконує вимірювання та корекцію інтенсивності, віднімання фону, корекцію ефекту матриці, корекцію дрейфу приладу та, нарешті, друкує результати аналізу.

Розрахунок поправочного коефіцієнта дрейфу приладу представлений у формулі:

Аналіз гірських порід і мінералів, Частина III, Аналіз руд кольорових, рідкісних, розсіяних, рідкоземельних, дорогоцінних металів і уранових і торієвих руд

Де: αi – поправковий коефіцієнт дрейфу приладу; I1 — еталонна інтенсивність корекції дрейфу, отримана шляхом початкового вимірювання зразка корекції дрейфу приладу, 103s-1; Im — чиста інтенсивність, виміряна зразком корекції дрейфу приладу під час аналізу зразка, 103s-1.

Формула корекції дрейфу приладу така:

Аналіз гірських порід і мінералів, Частина III, Аналіз руд кольорових, рідкісних, розсіяних, рідкоземельних, дорогоцінних металів і уранових і торієвих руд

Де: Ii – інтенсивність аналітичної лінії після корекції дрейфу, 103s-1; I'i – інтенсивність аналітичної лінії без поправки на дрейф, 103с-1; αi – поправковий коефіцієнт дрейфу приладу.

примітки

1) Br, що залишився у зразку, спричинить перекриття Al; коли вміст Al2O3 невисокий, слід додати поправку на перекриття Br на Al.

2) Спектральні лінії YKα(2) і RbKα(2) перекриваються на лінії аналізу NiKα. Коли Y і Rb присутні в певному вмісті у зразку, вони спричинятимуть перекриття Ni, які слід виправляти шляхом дедукції. Спектральна лінія ZnL має перекриття NaKα, що також слід виправити шляхом дедукції.

3) Найкраще ще раз перевірити умови вимірювання та нижні межі різних приладів.