Determinación de sílice y otros elementos mediante espectrometría de fluorescencia de rayos X de frita
Descripción general del método
Después de triturar la muestra de carbón, la muestra de ceniza se prepara utilizando el método de incineración lenta y la sílice, la alúmina y el óxido de hierro se miden directamente mediante rayos X. espectrometría de fluorescencia (XRF), óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de potasio, óxido de sodio, óxido de manganeso, pentóxido de fósforo, dióxido de titanio y otros 10 elementos. Cada elemento analizado utiliza el método del coeficiente α teórico para corregir el efecto matricial entre elementos. Este método es adecuado para el análisis de componentes principales en muestras de cenizas de carbón. El límite de detección y el rango de determinación de este método se muestran en la Tabla 73.21.
Tabla 73.21 Límite de detección del método y rango de determinación
Instrumento
Espectrómetro de fluorescencia de rayos X, ventana final, tubo de rayos X con objetivo de rodio (potencia máxima 4,2 kW), Ventana de berilio de 75 μm, generador de rayos X de alta potencia (4,2 kW, 70 kV/140 mA).
Máquina de fusión de muestras por inducción de alta frecuencia.
Crisol de aleación de platino, diámetro fondo 32mm.
La proporción de mezcla de argón y metano es de 9:1.
Reactivo
El tetraborato de litio (Li2B4O7) es espectralmente puro. Se quema a 650 ℃ durante 2 a 4 horas, se enfría y luego se coloca en un desecador para su uso posterior.
Fluoruro de litio.
Solución de bromuro de litio (120g/L).
Bromuro de amonio.
Materiales de referencia nacional de primer nivel GBW07301 a GBW07311 (sedimentos de agua), GBW07401 a GBW07408 (suelo), GSS10 a GSS16 (suelo), GBW07103 a GBW07107 (roca).
Curva de calibración
Preparación de muestras de series de materiales estándar. Seleccione materiales estándar nacionales de primera clase GBW07301~GBW07311 (sedimentos acuáticos), GBW07401~GBW07408 (suelo), GSS10~GSS16 (suelo), GBW07103~GBW07107 (roca) para preparar una serie de muestras de materiales estándar. Cada elemento debe tener una cantidad suficiente. rango de contenido y concentración de contenido adecuada.
Pesar 4,5000 g de Li2B4O7, 0,5000 g de LiF y 0,5000 g de materiales estándar, colocarlos en un crisol de porcelana de 30 ml, agitar uniformemente con una varilla de vidrio, pasar a un crisol de aleación de platino y luego agregar 20 mg de NH4Br (o 0,4 ml de solución de LiBr, debe secarse). Coloque el crisol de aleación de platino en la copa de trabajo de alta frecuencia de la máquina de fusión por inducción de alta frecuencia GGB-2 y derrita la muestra de acuerdo con los procedimientos operativos de la máquina de fusión. Después de etiquetar la pieza de muestra derretida o escribir el número de muestra en la superficie no medida con un marcador, se coloca en un desecador para evitar la absorción de humedad y la contaminación. Al medir, sólo se debe tomar el borde de la pieza de muestra para evitar la contaminación de la superficie de medición.
Preparación de muestras estándar. El principio de establecer muestras estándar para la corrección de la deriva del instrumento es: utilizar la menor cantidad posible de muestras de corrección de la deriva para cubrir tantos canales de elementos como sea posible, analizar un contenido de elementos moderado (como GBW7301a) y el método de preparación de la muestra es el mismo que el estándar. serie de materiales.
Condiciones de medida (tomando como ejemplo el espectrómetro de fluorescencia ThermoARLADVANT'XP+ X). El voltaje del tubo de rayos X es de 60 kV (o 30 kV, 45 kV) y la corriente es de 60 mA (o 120 mA, 80 mA). Camino de luz de vacío (16Pa). El instrumento está equipado con 6 cristales de análisis****, a saber, LiF200, PET, AX06, LiF220, GE111, AX16+. El instrumento está equipado con 2 detectores, a saber, FPC y SC. El instrumento está equipado con 4 colimadores principales. 0,25, 2,60, 0,50, 0,50, 0,50, 0,50, 0,50, 0,50 respectivamente. Para cada elemento analítico, el cristal analítico generalmente debe usarse de acuerdo con diferentes combinaciones de colimadores, detectores y cristales, y se deben seleccionar las mejores condiciones como líneas espectrales analíticas. El tubo de rayos X debe actualizarse a 60 kV y 60 mA con anticipación, y la corrección de la intensidad de la muestra debe realizarse después de que el sistema del instrumento esté estable. Las condiciones de determinación para cada elemento analizado se muestran en la Tabla 73.22.
Antes de medir, precaliente completamente durante 8 a 12 horas para garantizar un funcionamiento estable del instrumento.
La medición de intensidad de las muestras de la serie de materiales estándar y la corrección de la deriva de las muestras estándar deben completarse dentro de un tiempo de encendido para garantizar la efectividad de la corrección de la deriva del instrumento.
Corrección de fondo
Utilice el método de un punto o el método de dos puntos para restar el fondo.
Tabla 73.22 Determinación de elementos analíticos
Utilice el método de un punto para restar antecedentes
Investigación y análisis de recursos y medio ambiente Tecnología Volumen 4 Análisis de rocas y minerales
En la fórmula: IN es la intensidad de la línea de análisis después de restar el fondo; IP es la intensidad máxima de la línea de análisis; IB es la intensidad de fondo de la línea de análisis. El método de dos puntos se utiliza para restar el fondo
Análisis de rocas y minerales, División IV, Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente
Donde: IN es la línea de análisis después de la deducción del fondo Intensidad; IP es la intensidad máxima de la línea de análisis; IB es la intensidad de fondo de la línea de análisis: IN es la intensidad de la línea de análisis después de restar el fondo; IP es la intensidad máxima de la línea de análisis; medido en el fondo 1; P es el ángulo 2θ del valor máximo; B1 es el ángulo 2θ del fondo 1; IB2 es la intensidad del fondo medida en el fondo 2; B2 es el ángulo 2θ del fondo 2;
Durante la calibración, el coeficiente de interferencia de superposición de líneas espectrales se retrocede utilizando métodos matemáticos y su fórmula de cálculo es:
Análisis de rocas y minerales Volumen 4 Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente
Fórmula. Xi es el valor estándar del elemento analizado i en el material estándar o el contenido del elemento analizado i en la muestra desconocida (sin corrección de matriz); a, b, c son las constantes de la curva de calibración, Ii, Ij son las sustancias de calibración; (o lo desconocido es el material de calibración (o muestra desconocida) la intensidad de rayos X de los elementos i y j; Dj es el coeficiente de interferencia de superposición de líneas espectrales del elemento j que interfiere en el elemento i que se está analizando.
En orden para eliminar la influencia de los elementos existentes, se utiliza un modelo de corrección matemática integral para la corrección de la matriz;
"Análisis de rocas y minerales" Volumen 4 Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente
En la fórmula: wi es la concentración del efecto de matriz corregida; Xi es la concentración del efecto de matriz no corregida; Aj es el coeficiente de influencia del elemento **** j sobre el elemento analizado i; j y Bijk son el elemento de almacenamiento j y el coeficiente de influencia cruzada de k en el elemento analizado i; Dij es el coeficiente de interferencia de superposición del elemento de almacenamiento j en el elemento analizado i; interferencia superpuesta de los elementos de almacenamiento j y k en el elemento analizado i. Los coeficientes K y C son constantes de calibración.
En este método, se utiliza la ecuación (73.103) para matricular las composiciones de Na2O. Calibración de MgO, Al2O3, SiO2, Cr, K2O, CaO, Fe2O3 y Ti. Los elementos restantes se corrigen para determinar los efectos entre elementos utilizando el método del estándar interno de dispersión.
Los valores estándar correspondientes del. La intensidad de los rayos X de cada elemento en el material de referencia nacional de primera clase se utiliza para calcular la curva de regresión, y la curva de calibración constante a, b, cy el coeficiente de corrección de superposición de líneas espectrales Dj usa la fórmula (73.103) para encontrar el efecto; coeficiente de cada elemento en la lista *** (Aj, Bijk, Dij, Eijk, K, C, etc.), todos guardados en el software de análisis cuantitativo de la computadora. Los resultados se guardan en el software de análisis cuantitativo de la computadora
<. p>Mida la muestra estándar. Determine la intensidad de rayos X de cada elemento analizado en la muestra estandarizada y guárdela en la computadora como punto de referencia para la corrección de la deriva del instrumento. Debe medirse al mismo tiempo que se enciende. muestras y materiales de referencia para garantizar la eficacia de la corrección de la deriva del instrumentoPasos del análisis
La muestra de carbón se coloca en un recipiente de porcelana cuadrado, ingresa al horno de alta temperatura y se eleva desde baja Mantenga la temperatura a 500 °C durante 30 minutos, continúe elevando la temperatura a 815 °C y manténgala durante 2 a 3 horas después de que el carbón y otras materias orgánicas del carbón se hayan volatilizado, saque el bote de porcelana cuadrado. Después de enfriar, muele las cenizas de carbón con un mortero de ágata y luego muela las cenizas de carbón en una bolsa de papel y colóquelas en una secadora para su uso posterior. muestra de ceniza de acuerdo con los pasos de preparación de la muestra de material estándar de la curva de calibración.
Inicie el procedimiento de análisis cuantitativo establecido anteriormente. Mida las muestras estándar y realice la corrección de la deriva del instrumento.
La frecuencia de corrección de la deriva del instrumento se puede controlar de manera flexible según la situación real. Por ejemplo, el instrumento se calibra una vez cada 3 a 4 horas cuando se enciende por primera vez, una vez cada 2 días después de 3 días. de encendido y una vez cada 5 días después de 10 días de encendido.
Mida las muestras de monitoreo (u otros materiales de referencia) con contenido conocido preparadas en el mismo lote que las muestras desconocidas y observe si los resultados del análisis de cada elemento en estas muestras de monitoreo cumplen con los requisitos de error (precisión).
Después de ingresar el número de muestra y determinar la muestra, el software de computadora calcula el contenido en función de la fuerza de la muestra e imprime automáticamente el resultado.