Pagsukat ng mga pangunahing at minoryang elemento sa pamamagitan ng X-ray fluorescence spectrometry

Pamamaraan na Buod

Ang sample ay gawa sa litso tetra-borato at lithium fluoride bilang flux, at idinagdag ang lithium nitrate (oxidant) at lithium bromide (demolding agent) sa parehong oras. Inimelt ang sample sa isang glass disc sa mataas na temperatura ng 1050℃ at ina-analyze at sinusukat sa X-ray fluorescence spectrometer. Ang measurement range ng bawat elemento ay katumbas ng coverage range ng standard curve ng bawat elemento.

Instrumento

Wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometer, end window rhodium palladium X-ray tube, may kapangyarihan higit sa 3kW, at computer system na may iba't ibang functional analysis software tulad ng calibration at correction.

Mataas na temperatura (mataas na frequency) melting machine .

Platinum alloy crucible.

Reagents

Anhydrous lithium tetraborate (espesyal para sa XRF melting), ipinrehay sa unang 600℃ sa loob ng 2 oras, tinipon sa desiccator para sa standby use.

Lithium fluoride (analytical grade).

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

Solusyon ng lithium bromide ρ(LiBr)=10mg/mL.

Pambansang unang klase na mga estandang anyo ng arseniko GBW07277, GBW07278, GBW07163, GBW07223~GBW07226, GBW07240, atbp., at pumili ng mga talagang estandang anyo upang kumombinasyon ng mga estandang halaman nang manu-manual, kaya't ang mga elemento ng analisys ay umiikot sa buong saklaw ng nilalaman, at may humigit-kumulang 17 o higit pang mga estandang halaman na may tiyak na gradiyent ng nilalaman.

Pumili ng 1 hanggang 5 na mga estandang halaman na may wastong nilalaman ng mga elemento (komponente) mula sa mga estandang halaman bilang mga halaman para sa pagbabago ng instrumento.

Kurbang kalibrasyon

Takbohin ang 0.7000g (±0.0005g) ng standard na sample (hindi alam na analysis sample) na dumadaan sa pamamagitan ng 200 mesh sieve at tinuyo sa 105℃ sa loob ng 2h, 5.100g ng anhydrous lithium tetraborate at 0.500g ng LiF, ilagay sila sa isang porcelain crucible at haluan sila nang maayos, ibuhos sila sa isang platinum alloy crucible, idagdag ang 3mL LiNO3 solution bilang oxidant, 2.5mL LiBr solution bilang release agent, i-dry sila sa electric furnace, at pagkatapos ay ilagay sila sa melting machine para sa paglubog, pre-oxidize sa 700℃ sa loob ng 3min, initin sa 1050℃ para sa paglubog sa loob ng 6min, kung saan sumisira at tumutuon ang platinum alloy crucible, at tapos na ang proseso ng paglubog at pagsikip. Ibuhos ang piraso ng glass na nahihiwalay mula sa ilalim ng kutsara pagkatapos ng pagsikip, lagyan ng label, at ilagay sa desiccator para sa pagsusuri.

Sa pagsunod sa mga kinakailangang analisis at sa instrumento, pumili ng mga kondisyon ng pag-uukur tulad ng linya ng elememtong analisis, voltas at kurrente ng X-ray tube, optical path sa vacuum, at channel light bar, gaya ng ipinapakita sa Talahanayan 51.2.

Talahanayan 51.2 Mga kondisyon ng pag-uukur ng mga elementong analitiko

Patuloy na talahanayan

Tala: ①S4 ay isang standard collimator.

Simulan ang pag-uukur ng standard na sample para sa kalibrasyon ayon sa mga itinakdang kondisyon ng pag-uukur. Kalkulahin ang net intensity ng linyang analisis ng bawat elemento (103s-1).

Gumamit ng isang punto para mabawasan ang background, at kalkulahin ang net intensity ng linyang analisis Ii batay sa sumusunod na formula:

Analisis ng bato at mineral, vol. 3, analisis ng mga hindi bakirong metal, rare, dispersed, rare earth, mahalagang metal na mina, at uranium at thorium ores

Kung saan: IP ay ang peak intensity ng spektrong linyang analisis, 103s-1; IB ay ang background intensity ng linyang analisis, 103s-1.

Substitute ang standard na halaga ng bawat elemento sa calibration standard sample at ang net na intensidad ng analysis line ng elemento sa sumusunod na formula para sa regression calculation upang makuha ang mga calibration at correction coefficients ng bawat elemento:

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

Kung saan: wi ay ang mass fraction ng elemento na dapat sukatin, %; ai, bi, ci ay ang mga calibration coefficients ng elemento i na dapat sukatin; Ii ay ang net na intensidad ng analysis line ng elemento i na dapat sukatin, 103s-1; αij ay ang matrix correction coefficient ng coexisting elemento j sa analysis elemento i; Fj ay ang laman (o intensidad) ng coexisting elemento j; βik ay ang spectral overlap interference coefficient ng spectral overlap interference elemento k sa analysis elemento i; Fk ay ang laman (o intensidad) ng spectral overlap interference elemento k.

Para sa mga elemento tulad ng Ni, Cu, Zn, at Pb, ginagamit ang RhKα, c bilang panloob na estandar upang koriksyon ang epekto ng matris. Unang kalkulahin ang ratio ng intensidad, at pagkatapos ay iregresyon ayon sa itinakdang pormula upang makakuha ng mga koepisyente ng kalibrasyon at koreksyon para sa bawat elemento.

Ang mga koepisyente ng kalibrasyon at koreksyon na nakuhang ito ay itinatago sa ugnay na programa ng pagsusuri sa computer para sa kinabukasan na gamit.

Suportahan ang halaman ng koreksyon ng drayt ng instrumento, at itago ang netong intensidad Ii ng spektral na analisis ng bawat elemento bilang drift correction reference sa computer.

Mga hakbang sa analisis

Handaan ang hindi alam na sample ayon sa paraan ng paghahanda ng estandar ng kalibrasyon, ilagay ito sa sample box, ilagay ito sa awtomatikong exchanger ng sample matapos ang konirmasyon, simulan ang tugmaing programa ng analisis, at suportahan ang sample.

Matapos itatag ang kurba ng kalibrasyon, hindi na uli tinutukoy sa pangkaraniwang rutinang analisis ang serye ng mga calibration standard. Kailangan lamang nitong tawagan ang nakaimbak na mga koepisyente ng kalibrasyon at koreksyon sa bawat analisis, sukatin ang instrument drift correction sample, at magkalkula ng koepisyente ng koreksyon sa drift. Awtomatikong ginagawa ng computer ang pagsuot at koreksyon, pagbabawas ng background, pagsuot ng epekto ng matris, koreksyon sa instrument drift, at huling ipinaprint ang mga resulta ng analisis.

Ang kalkulasyon ng koepisyente ng koreksyon sa instrument drift ay ipinapakita sa sumusunod na formula:

Analisis ng bato at mineral, Bahagi III, Analisis ng mga bulsa ng hindi bakir, hiwa-hiwalay, nadisperso, madalang yugto, mahalagang metal at bulsa ng uranium at thorium

Kailanman: αi ang koefisyente ng pagpapabuti ng instrument drift; I1 ang intensidad ng pagsisikap na kinalaan mula sa unang pagsuha ng sample para sa pagpapabuti ng instrument drift, 103s-1; Im ang netong intensidad na suhatin ng instrument drift correction sample habang sinusuri ang sample, 103s-1.

Ang pormula ng pagpapabuti para sa instrument drift ay:

Analisis ng bato at mineral, Bahagi III, Analisis ng mga bulsa ng hindi bakir, hiwa-hiwalay, nadisperso, madalang yugto, mahalagang metal at bulsa ng uranium at thorium

Kailanman: Ii ang intensidad ng analytical line pagkatapos ng pagpapabuti ng drift, 103s-1; I'i ang intensidad ng analytical line nang walang pagpapabuti ng drift, 103s-1; αi ang koefisyente ng pagpapabuti ng instrument drift.

Mga Tala

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

2) Ang mga spectral line ng YKα(2) at RbKα(2) ay sumasapalaran sa NiKα analysis line. Kapag naroroon ang Y at Rb sa isang tiyak na halaga sa sample, magiging sanhi ito ng overlapping interference sa Ni, na kailangan mabawasan sa pamamagitan ng deduksyon. May overlapping interference ang ZnL spectral line sa NaKα, na dapat ding mabawasan sa pamamagitan ng deduksyon.

3) Ang pinakamahusay ay muli mong suriin ang mga kondisyon ng pagsukat at mga lower limit ng iba't ibang instrumento.