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X荧光光谱仪制样方法

点击次数:2551 发布时间:2017-12-11

  一¶••⊿X荧光光谱仪分析方法是一个相对分析方法,任何制样过程和步骤必须有非常好的重复操作可能性,所以用于制作标准曲线的标准样品和分析样品必须经过同样的制样处理过程••。

  X 射线荧光实际上又是一个表面分析方法,激发只产生在试样的浅表面,必须注意分析面相对于全部样品是否有代表性••。此外,样品的平均粒度和粒度散布是否有变更,样品中是否存在不均匀的多孔状态等••。样品制备过程由于经过多步骤操作,还必须防止样品的丧失和沾污••。

  1¶••⊿由样品制备和样品自身引起的误差:

  (1) 样品的均匀性••。

  (2) 样品的表面效应••。

  (3) 粉末样品的粒度和处理方法••。

极速牛牛  (4) 样品中存在的谱线干扰••。

  (5) 样品本身的共存元素影响即基体效应••。

极速牛牛  (6) 样品的性质••。

  (7) 标准样品的化学值的正确性••。

  2¶••⊿引起样品误差的原因:

  (1)样品物理状态不同,样品的颗粒度¶••⊿密度¶••⊿光洁度不一样;样品的沾污¶••⊿吸潮,液体样品的受热膨胀,挥发¶••⊿起泡¶••⊿结晶及沉淀等••。

  (2)样品的组疏散布不均匀 样品组分的偏析¶••⊿矿物效应等••。

  (3)样品的组成不一致 引起吸收¶••⊿加强效应的差别造成的误差

  (4)被测元素化学联合态的转变 样品氧化,引起元素百分组成的转变;轻元素化学价态不同时,谱峰产生位移或峰形产生变更引起的误差••。

  (5)制样操作 在制样过程中的称量造成的误差,稀释比不一致,样品熔融不完整,样品粉碎混杂不均匀,用于合成校准或基准试剂的纯度不够等••。

  3¶••⊿样品种类样品状态一般有固体块状样品¶••⊿粉末样品和液体样品等••。

极速牛牛  (1)固体块状样品 包含黑色金属¶••⊿有色金属¶••⊿电镀板¶••⊿硅片¶••⊿塑料制品及橡胶制品等,其中金属材料占了很大的比例••。

  (2)粉末样品 包含各种矿产品,水泥及其原材料,金属冶炼的原材料和副产品如铁矿石¶••⊿煤¶••⊿炉渣等;还有岩石土壤等••。

  (3)液体样品 油类产品¶••⊿水质样品以及通过化学方法将固体转换成的溶液等••。

  4¶••⊿X荧光光谱仪分析法中不同样品有不同的制样方法••。金属样品如果大小形状合适,或者经过简略的切割达到X 荧光光谱仪分析的请求,只需表面抛光,液体样品可以直接分析,大气尘埃通常收集在滤膜上直接进行分析••。而粉末样品的制样方法就比较复杂••。这里只对常见的固体和粉末样品的制样方法进行讨论,液体样品就不再讨论••。

  三¶••⊿粉末样品

  粉末样品不存在固体样品的重要毛病(不能用添加剂)••。粉末样品很容易采用标准添加法¶••⊿稀释法¶••⊿低吸收稀释和高吸收稀释法¶••⊿内标法和强度参考内标法••。利用以上方法可以处理吸收-加强效应,配制粉末标样也很容易••。在各种利用中,粉末方法通常既方便又迅速••。粉末样品的重要毛病是:在研磨和压抑成块的操作中,可能引进痕量杂质,尤其当粉末样品本身就是磨料时,这一现象更为严重••。很难, 保证松散粉末表面结构的重复性,采用压片法可基础上打消这个问题,某些粉末,有吸湿性,或能与空气中的氧或二氧化碳起反响,zui好把它们放入用迈拉膜密封的样品槽••。另外,有些粉末的内聚力小,可与粘结剂混杂后压抑成片••。然而,粉末样品, zui严重的问题还是粉末的粒度效应••。粉末中某元素的谱线强度不仅决定于该元素的浓度,而且还决定于它的粒度••。粉末样品粒度的影响粉末样品的分析可以直接把松散的粉末放在必定的容器里进行测量,也可附着在薄膜上测量,比较多的是制成压片或熔融片进行测量••。

  粉末样品误差重要起源:

极速牛牛  (1) 粒度效应 粉末样品粒度效应是指被测量样品中的分析元素的荧光强度变更和样品的粒度变更有关••。一般来说,被分析样品的粒度越小,荧光强度越高,轻元素尤甚••。原子序数越小,对粒度越敏感;同一元素粒度越小,制样稳固性越好••。一般请求粒度小于200 目••。

  (2) 偏析 偏析是指组分元素在样品中散布的差别••。偏析有两种:粒间偏析:粉末颗粒A 和B 之间混杂不均匀;元素偏析:元素散布对粒度散布的非匀质性••。如果在采用充分多步混杂或微粉碎情况下仍不能解决,可用其它制样手段,如熔融,溶解等••。

  (3)矿物效应 由于矿物的化学结构或微观晶体形态不同,含量雷同的同一元素在不同的矿物中,它们的荧光强度会有很大的差别••。所谓的矿物效应不单是针对矿物,在粉末样品的X 荧光光谱仪分析中有着更广泛的含义••。

  常见的粉末样品制备方法有压片法和熔融法••。下面我们对这两种方法进行详细的介绍••。

  1¶••⊿压片法压片法是将经过粉碎或研磨的样品加压成形的制样方法••。压片法的制样流程粉末样品加压成型

  (1)优点:

  ①制样简便,速度快,合适大生产和快速分析

  ②制样设备简略,重要是磨粉机,压片机和模具等••。

  ③可用于标准参加法和高¶••⊿低倍稀释以减少基体效应••。

  ④比起松散样品,将粉末样品压片能减小表面效应和进步分析精度••。

  (2)不足:不能有效打消矿物效应和完整克服粒度效应••。一般用于把持生产,而不用于样品成分的定值••。

  (3)制样过程中应注意的事项:

极速牛牛  ①样品要烘干••。

  ②样品经过粉碎要达到必定的粒度并均匀••。

  ③标准样品和分析样品制样时的压力和保压时间要一致••。

  ④卸压速度不要太快,要匀速降落••。

  ⑤保持粉碎的容器和压片的模具干净,防止样品间的相互沾污••。

  ⑥装料密度要一致••。

  可以采用以下方法来减少粒度效应:

  ①研细到不存在粒度效应的程度;

  ②对所有试样和标样采用标准化的研磨方法,使它们基础上具有雷同的粒度或粒度散布;

  ③干法稀释••。稀释剂粉末与含有分析元素的颗粒对初级和分析线束的质量吸收系数zui好要类似;

  ④在高压力下压抑成块;

  ⑤数学方法校订;

  (4)助研磨剂助研磨剂的作用重要是进步研磨效率及克服细磨时的附聚现象,进步均匀性和防止样品在粉碎时粘附在粉碎容器上••。

  常用的助研磨剂有:

  ① 液体的如乙醇¶••⊿乙二醇¶••⊿三乙醇胺和正己烷等,具有可烘干易挥发的优点;

  ②固体的如各种硬脂酸等••。另外,助研磨剂还能减少和延迟在粉碎和研磨过程中样品颗粒的重新团聚现象••。

  (5)粘结剂粘结剂的重要作用是使一些内聚力比较差的粉末样品在制样中增长粘结性能••。参加粘结剂有以下几个优点:

  ①内聚力很低的粉末也可以制成硬朗的压块;

  ②对粒度和密度不均匀的粉末参加粘结剂,装样时和压片时可得到较好均匀性;

极速牛牛  ③可以得到较高的堆积密度和较光滑的表面;

  ④由于稀释,减少了吸收-加强效应••。但是参加粘结剂也有一些毛病,由于参加的粘结剂大多是轻基体,低吸收稀释剂,能减少基体效应••。但会使散射背景有所增长,另外分析元素的测量强度会有所降落,对痕量元素不利,使轻元素的敏锐度降落••。同时,制样时间有所增长••。常用固体的粘结剂有甲基纤维素¶••⊿微晶纤维素¶••⊿硼酸¶••⊿低压聚乙烯¶••⊿石蜡¶••⊿淀粉¶••⊿干纸浆粉等;常用的液体粘结剂有乙醇,其优点是液体可以挥发,样品中的残留量可疏忽••。应用粘结剂要注意其纯度,不能含有明显的干扰元素;且性质稳固不易吸潮¶••⊿风干,经X 射线照射不易破碎;必须定量参加,参加量一般为总重量的2%~10%••。

  (6)添加剂为了校订吸收-加强效应可添加内标••。内标的粒度必须与试样粒度雷同,或者把它们掺到一起再进行研磨••。zui好是以溶液情势参加内标,即可把内标溶液与试样粉末均匀混杂起来••。为减少吸收-加强效应,可添加低吸收稀释剂,如碳酸锂,硼酸,碳,淀粉等,对于轻基体分析元素的粉末样品,为使校准曲线更加接近直线,可添加高吸收缓冲剂,如氧化镧或钨酸••。为便于研磨,可添加粉状惰性磨料,如氧化铝,碳化硅••。用研钵研磨粉末时,经常应用这种方法••。如果待混杂的种粉末的粒度都很小,或它们的粒度¶••⊿形状¶••⊿密度都基础雷同,则可直接以干粉情势进行混杂;如果粉末较粗,或粒度和形状不同,则必须在混杂前分辨加以研磨,或者混杂后一起加以研磨••。如果密度差别很大,则可以把必定体积的重成分标准溶液参加经过称重的轻成分粉末••。

  (7)衬底为避免粘结剂的参加降低强度,或只有少量的粉末样品时,可采用硼酸镶边衬底压片••。

  (8)研磨工具可用玛瑙¶••⊿碳化硅¶••⊿碳化硼研钵进行手工研磨••。可以干磨,也可以参加乙醇或乙醚,研磨至干,如此重复几次••。zui好还是用磨样机进行研磨••。压片时,粒度越小,分析线强度就越高;粒度必定时,压力越高,分析线强度就越高••。应用粘结剂或稀释剂,会使强度随粒度增长而减小的效应变得明显,而使强度随压力增大而增大的效应变弱••。

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