Визначення головних і вторинних елементів методом рентгеновської флуоресцентної спектрометрії

Короткий огляд методу

Вибірковий матеріал складається з Літій тетраборат та флюс з галогенідом литію, одночасно додаються нітрат литію (окиснювач) і бромід литію (вигірна додаткова речовина). Вибірка плавиться в скляну пластинку при високій температурі 1050℃ і аналізується на спектрометрі рентгенівської флуоресценції. Межі вимірювання кожного елемента відповідають покриттю стандартної кривої для кожного елемента.

Інструмент

Дисперсія за хвильовою довжиною спектрометр рентгенівської флуоресценції, кінцевий віконний рентгенівський трубки з родіюмом та паладієм, потужність більше 3кВт, а також комп'ютерна система, укомплектована різними функціональними аналітичними програмами, такими як калібрування та корекція.

Високотемпературна (високочастотна) плавильна машина .

Криниця з платинового сплаву.

Реагенти

Безводний тетраборат литію (спеціально для плавлення XRF), передпалений при 600℃ протягом 2 годин, зберігається в сухарці для подальшого використання.

Фторид литію (аналітично чистий).

Розчин нітрату литію ρ(LiNO3)=100мг/мL.

Розчин броміду літію ρ(LiBr)=10мг/мЛ.

Національні стандартні матеріали першого рівня для сировини арсеніку GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240 тощо, а також вибір пов'язаних стандартних матеріалів для ручного створення стандартних проб, щоб аналітичні елементні складові включали весь діапазон вмісту, і було близько 17 або більше стандартних проб з певним градієнтом вмісту.

Виберіть 1 до 5 стандартних проб з відповідним вмістом аналітичних елементів (складових) як проби для корекції дрейфу приладу.

Калібрувальна крива

Взвесити 0.7000г (±0.0005г) стандартної проби (невідомої аналітичної пробы), яка пройшла через сіто 200 меш та була позасушена при 105℃ протягом 2 годин, 5.100г безводного літійського тетраборату та 0.500г LiF, покласти їх у фарфоровий крucer і добре перемішати, виливати у крucer з плatinum сплавом, додати 3мL розчину LiNO3 як окиснювач, 2.5мL розчину LiBr як випускаючий агент, насухо спекти на електричній печі, а потім покласти у машину для плавлення, передпредокситувати при 700℃ протягом 3х хвилин, нагріти до 1050℃ для плавлення протягом 6 хвилин, під час яких крucer з platinum сплавом коливається та обертається, і процес охолодження та плавлення завершується. Вилити скляну пластинку, яка була відокремлена знизу після охолодження, позначити її та зберегти у сухопарник для тестування.

За аналітичними вимогами та інструментом виберіть умови вимірювання, такі як аналітична лінія елементу, напруга та струм рентгенівської трубки, вакуумний оптичний шлях та канал світла, як показано у Таблиці 51.2.

Таблиця 51.2 Умови вимірювання аналітичних елементів

Продовження таблиці

Примітка: ①S4 є стандартним коліматором.

Почніть вимірювання калібрувального стандартного зразка за вищевказаними умовами вимірювання. Обчисліть чисту інтенсивність аналітичної лінії кожного елементу (103с-1).

Використовуйте метод однієї точки для віднімання фону та обчисліть чисту інтенсивність аналітичної лінії Ii за наступною формулою:

Аналіз силикатних пород та мінералів, том 3, аналіз кольорових, рідкісних, дисперсних, рідкоземельних, цінних металів та ураново-торієвих руд

Де: IP є піковою інтенсивністю спектра аналітичної лінії, 103с-1; IB є фоновою інтенсивністю аналітичної лінії, 103с-1.

Підставте стандартне значення кожного елемента в калібрувальному стандартному прикладі та нетну інтенсивність аналітичної лінії елемента у наступний формуля для регресійних розрахунків, щоб отримати коефіцієнти калібрування та корекції для кожного елемента:

Аналіз схилів та мінералів Том 3 Аналіз цвяхових, рідкісних, дисперсних, рідкісно-земельних, високосмінних металів та ураново-торієвих руд

Де: wi - масова доля елемента, який вимірюється, %; ai, bi, ci - коефіцієнти калібрування для вимірюваного елемента i; Ii - нетна інтенсивність аналітичної лінії вимірюваного елемента i, 103s-1; αij - коефіцієнт матричної корекції сполуки елемента j для аналітичного елемента i; Fj - вміст (або інтенсивність) сполуки елемента j; βik - коефіцієнт спектрального накладання для елемента k, що перешкоджає аналітичному елементу i; Fk - вміст (або інтенсивність) елемента k, що перешкоджає спектральному накладенню.

Для елементів, таких як Ni, Cu, Zn і Pb, використовується RhKα, c як внутрішній стандарт для виправлення матричного ефекту. Спочатку обчислюється співвідношення інтенсивностей, а потім регресується за наведеною формулою для отримання коефіцієнтів калібрування та корекції кожного елемента.

Отримані коефіцієнти калібрування та корекції зберігаються у відповідній аналітичній програмі комп'ютера для майбутнього використання.

Виміряйте пробу для виправлення дрейфу приладу, а потім збережіть чисту інтенсивність Ii аналітичного спектра кожного елемента як посилання для виправлення дрейфу у комп'ютері.

Кроки аналізу

Підготуйте невідому пробу за методом підготовки калібрувальних стандартів, помістіть її у вимірювальний контейнер, після підтвердження помістіть її у автоматичний змінник проб і запустіть відповідну програму аналізу для вимірювання пробы.

Після встановлення калібрувальної кривої, загальний рутинний аналіз більше не вимірює калібрувальну серію стандартів. Потрібно лише викликати збережені калібрувальні та корекційні коефіцієнти при кожному аналізі, виміряти пробу корекції дрейву приладу та обчислити коефіцієнт корекції дрейсу. Комп'ютер автоматично виконує вимірювання інтенсивності та корекцію, віднімання фону, корекцію матричних ефектів, корекцію дрейсу приладу, а потім друкує результати аналізу.

Обчислення коефіцієнта корекції дрейфу приладу показано у наступній формулі:

Аналіз силиків і мінералів, Частина III, Аналіз цвяхових, рідких, розсіяних, рідкоземельних, цінних металів, руд урану та торію

Де: αi - це коефіцієнт корекції дрейфу прилада; I1 - це інтенсивність, отримана під час початкового вимірювання для корекції дрейфу прилада, 103с-1; Im - це чиста інтенсивність, виміряна приладом під час аналізу зразка для корекції дрейфу, 103с-1.

Формула корекції дрейфу прилада:

Аналіз силиків і мінералів, Частина III, Аналіз цвяхових, рідких, розсіяних, рідкоземельних, цінних металів, руд урану та торію

Де: Ii - це інтенсивність аналітичної лінії після корекції дрейфу, 103с-1; I'i - це інтенсивність аналітичної лінії без урахування дрейфу, 103с-1; αi - це коефіцієнт корекції дрейфу прилада.

Примітки

1) Br, що залишається у зразку, може викликати накладення помилок на Al; коли вміст Al2O3 не високий, до корекції слід додати поправку на накладення Br на Al.

2) Спектральні лінії YKα(2) та RbKα(2) накладаються на аналітичну лінію NiKα. Коли Y та Rb присутні в певному місті у вибірці, вони можуть призводити до накладання інтерференції на Ni, що має бути виправлено за допомогою віднімання. Спектральна лінія ZnL має накладання інтерференції на NaKα, що також повинна бути виправлена за допомогою віднімання.

3) Краще переперевірити умови вимірювання та нижні межі різних приладів.