Xác định các nguyên tố chính và phụ bằng phương pháp quang phổ huỳnh quang tia X Việt Nam

phương pháp tóm tắt

Mẫu được làm bằng liti tetraborat và liti florua làm chất trợ dung, và liti nitrat (chất oxy hóa) và liti bromua (chất phá khuôn) được thêm vào cùng lúc. Mẫu được nấu chảy vào đĩa thủy tinh ở nhiệt độ cao 1050℃ và được phân tích và đo trên máy quang phổ huỳnh quang tia X. Phạm vi đo của từng thành phần nguyên tố tương đương với phạm vi phủ sóng của đường chuẩn của từng thành phần nguyên tố.

Mã sản phẩm

Phân tán bước sóng Máy quang phổ huỳnh quang tia X, Ống tia X bằng rhodium palladium có cửa sổ cuối, công suất trên 3kW và hệ thống máy tính được trang bị nhiều phần mềm phân tích chức năng như hiệu chuẩn và hiệu chỉnh.

Máy nấu chảy nhiệt độ cao (tần số cao).

Nồi nấu hợp kim bạch kim.

Thuốc thử

Lithium tetraborat khan (dành riêng cho nấu chảy XRF), đốt trước ở 600℃ trong 2 giờ, bảo quản trong bình hút ẩm để sử dụng dự phòng.

Lithium fluoride (cấp độ phân tích).

Dung dịch liti nitrat ρ(LiNO3)=100mg/mL.

Dung dịch liti bromua ρ(LiBr)=10mg/mL.

Vật liệu chuẩn quặng asen cấp một quốc gia GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240, v.v. và chọn vật liệu chuẩn liên quan để kết hợp các mẫu chuẩn theo cách thủ công, sao cho các thành phần nguyên tố phân tích bao gồm toàn bộ phạm vi hàm lượng và có khoảng 17 mẫu chuẩn trở lên có độ dốc hàm lượng nhất định.

Chọn 1 đến 5 mẫu chuẩn có hàm lượng thành phần phân tích (thành phần) phù hợp từ các mẫu chuẩn làm mẫu hiệu chỉnh độ trôi của thiết bị.

Đường cong hiệu chuẩn

Cân 0.7000g (±0.0005g) mẫu chuẩn (mẫu phân tích không xác định) đã qua rây lưới 200 và sấy khô ở 105℃ trong 2 giờ, 5.100g liti tetraborat khan và 0.500g LiF, cho vào chén sứ và trộn đều, đổ vào chén hợp kim platin, thêm 3mL dung dịch LiNO3 làm chất oxy hóa, 2.5mL dung dịch LiBr làm chất giải phóng, sấy khô trên lò điện, sau đó cho vào máy nấu chảy để nấu chảy, oxy hóa trước ở 700℃ trong 3 phút, đun nóng đến 1050℃ để nấu chảy trong 6 phút, trong thời gian đó chén hợp kim platin lắc lư và quay tròn, quá trình làm mát và nấu chảy hoàn tất. Đổ mảnh thủy tinh đã tách ra khỏi đáy nồi sau khi làm nguội, dán nhãn và cất vào bình hút ẩm để thử nghiệm.

Theo yêu cầu phân tích và thiết bị, hãy chọn các điều kiện đo như đường phân tích phần tử, điện áp và dòng điện của ống tia X, đường dẫn quang chân không và thanh ánh sáng kênh, như thể hiện trong Bảng 51.2.

Bảng 51.2 Điều kiện đo lường các yếu tố phân tích

Bảng tiếp theo

Lưu ý: ①S4 là một ống chuẩn trực tiêu chuẩn.

Bắt đầu đo mẫu chuẩn hiệu chuẩn theo các điều kiện đo lường trên. Tính cường độ ròng của đường phân tích của từng nguyên tố (103s-1).

Sử dụng phương pháp một điểm để trừ nền và tính cường độ ròng của đường phân tích Ii theo công thức sau:

Phân tích đá và khoáng sản, tập 3, phân tích quặng kim loại màu, hiếm, phân tán, đất hiếm, kim loại quý và quặng urani và thori

Trong đó: IP là cường độ đỉnh của phổ vạch phân tích, 103s-1; IB là cường độ nền của phổ vạch phân tích, 103s-1.

Thay thế giá trị chuẩn của từng nguyên tố trong mẫu chuẩn hiệu chuẩn và cường độ tịnh của đường phân tích nguyên tố vào công thức sau để tính toán hồi quy nhằm thu được hệ số hiệu chuẩn và hiệu chỉnh của từng nguyên tố:

Phân tích đá và khoáng sản Tập 3 Phân tích quặng kim loại màu, hiếm, phân tán, đất hiếm, kim loại quý và quặng urani và thori

Trong đó: wi là phần khối lượng của nguyên tố cần đo, %; ai, bi, ci là các hệ số hiệu chuẩn của nguyên tố i cần đo; Ii là cường độ tịnh của đường phân tích của nguyên tố i cần đo, 103s-1; αij là hệ số hiệu chỉnh ma trận của nguyên tố j đồng tồn tại với nguyên tố phân tích i; Fj là hàm lượng (hoặc cường độ) của nguyên tố j đồng tồn tại; βik là hệ số giao thoa chồng phổ của nguyên tố giao thoa chồng phổ k với nguyên tố phân tích i; Fk là hàm lượng (hoặc cường độ) của nguyên tố giao thoa chồng phổ k.

Đối với các nguyên tố như Ni, Cu, Zn và Pb, RhKα, c được sử dụng làm chuẩn nội để hiệu chỉnh hiệu ứng ma trận. Đầu tiên tính tỷ lệ cường độ, sau đó hồi quy theo công thức trên để thu được hệ số hiệu chuẩn và hiệu chỉnh của từng nguyên tố.

Các hệ số hiệu chuẩn và hiệu chỉnh thu được ở trên được lưu trữ trong chương trình phân tích có liên quan của máy tính để sử dụng sau này.

Đo mẫu hiệu chỉnh độ trôi của thiết bị và lưu trữ cường độ ròng Ii của quang phổ phân tích của từng nguyên tố làm tham chiếu hiệu chỉnh độ trôi trong máy tính.

Các bước phân tích

Chuẩn bị mẫu chưa biết theo phương pháp chuẩn bị chuẩn hiệu chuẩn, cho vào hộp mẫu, sau khi xác nhận đưa vào máy trao đổi mẫu tự động, khởi động chương trình phân tích tương ứng và đo mẫu.

Sau khi đường cong hiệu chuẩn được thiết lập, phân tích thường quy chung không còn đo chuỗi chuẩn hiệu chuẩn nữa. Chỉ cần gọi hệ số hiệu chuẩn và hiệu chỉnh đã lưu trữ ở mỗi lần phân tích, đo mẫu hiệu chỉnh độ trôi của thiết bị và tính hệ số hiệu chỉnh độ trôi. Máy tính tự động thực hiện phép đo và hiệu chỉnh cường độ, trừ nền, hiệu chỉnh hiệu ứng ma trận, hiệu chỉnh độ trôi của thiết bị và cuối cùng in kết quả phân tích.

Việc tính toán hệ số hiệu chỉnh độ trôi của dụng cụ được thể hiện trong công thức sau:

Phân tích đá và khoáng sản, Phần III, Phân tích quặng kim loại màu, hiếm, phân tán, đất hiếm, kim loại quý và quặng urani và thori

Trong đó: αi là hệ số hiệu chỉnh độ trôi của dụng cụ; I1 là cường độ tham chiếu hiệu chỉnh độ trôi thu được bằng phép đo ban đầu của mẫu hiệu chỉnh độ trôi của dụng cụ, 103s-1; Im là cường độ ròng đo được bằng mẫu hiệu chỉnh độ trôi của dụng cụ khi phân tích mẫu, 103s-1.

Công thức hiệu chỉnh độ trôi của dụng cụ là:

Phân tích đá và khoáng sản, Phần III, Phân tích quặng kim loại màu, hiếm, phân tán, đất hiếm, kim loại quý và quặng urani và thori

Trong đó: Ii là cường độ đường phân tích sau khi hiệu chỉnh độ trôi, 103s-1; I'i là cường độ đường phân tích khi chưa hiệu chỉnh độ trôi, 103s-1; αi là hệ số hiệu chỉnh độ trôi của thiết bị.

Chú ý

1) Br còn lại trong mẫu sẽ gây nhiễu chồng lấn với Al; khi hàm lượng Al2O3 không cao thì cần bổ sung thêm hiệu chỉnh nhiễu chồng lấn của Br trên Al.

2) Các vạch phổ YKα(2) và RbKα(2) chồng lên vạch phân tích NiKα. Khi Y và Rb tồn tại trong một hàm lượng nhất định trong mẫu, chúng sẽ gây ra hiện tượng giao thoa chồng chéo với Ni, cần hiệu chỉnh bằng phép suy luận. Vạch phổ ZnL có hiện tượng giao thoa chồng chéo với NaKα, cũng cần hiệu chỉnh bằng phép suy luận.

3) Tốt nhất là nên xác minh lại các điều kiện đo lường và giới hạn dưới của các thiết bị khác nhau.