X射线荧光分析的应用--玻璃熔片法ppt课件

1、消除样品矿物效应的有效制样方法消除样品矿物效应的有效制样方法玻璃熔片法玻璃熔片法制样与分析技巧引见制样与分析技巧引见株式会社株式会社 理学理学X射线荧光事业射线荧光事业部部运用技术中心运用技术中心介介 绍绍 内内 容容 玻璃熔片法玻璃熔片法 分析误差的要因分析误差的要因 校正检量线法校正检量线法 基体校正公式基体校正公式,基体校正方式基体校正方式(各种方式的比各种方式的比较较 基体校正常数比较基体校正常数比较,稀释率校正稀释率校正 强热减量强热减量 强热增量校正强热增量校正, 助溶剂挥发校正助溶剂挥发校正 结论结论射射线荧线荧光分析的运用光分析的运用领领域域 与与 玻璃熔片法的运用行玻璃熔片法

2、的运用行业业电磁资料电磁资料LSI存储器存储器液晶液晶 CRT磁盘磁盘磁头磁头磁铁磁铁窑业窑业氮化硅氮化硅氧化铝氧化铝玻璃玻璃耐火砖耐火砖釉子釉子陶土陶土 陶石陶石钢铁钢铁特殊钢特殊钢外表处置钢外表处置钢板板铁合金铁合金铸铁铸铁 铸钢铸钢铁矿石铁矿石电镀液电镀液非铁金属非铁金属铝罐资料铝罐资料外形记忆合金外形记忆合金铜合金铜合金贵金属贵金属镊合金镊合金焊锡焊锡矿业矿业矿石矿石岩石岩石火山灰火山灰石油石油 煤炭煤炭轻油轻油 重油重油光滑脂光滑脂煤炭煤炭油脂油脂切削油切削油环境环境排放水排放水河川水河川水 海水海水土壤污染土壤污染大气粉尘大气粉尘产业废弃物产业废弃物污泥污泥 煤灰煤灰WEEE/Ro

3、HS 水泥水泥 水泥原料水泥原料 炉渣炉渣 熄灭灰熄灭灰化学工业化学工业催化剂催化剂聚合物聚合物医药品医药品肥料肥料颜料颜料 涂料涂料化装品化装品其他其他土壤土壤植物植物生体生体食品食品文物文物核电站冷却核电站冷却水水玻璃熔片法的专长及留意点玻璃熔片法的专长及留意点玻璃熔片法的专长玻璃熔片法的专长 可以去除矿物效应和粒度效应的影响。可以去除矿物效应和粒度效应的影响。 助溶剂的稀释效果可以减轻共存元素的影响。助溶剂的稀释效果可以减轻共存元素的影响。 规范样品可以用化学试剂调和制造规范样品可以用化学试剂调和制造(ISO12677/ISO9516)2. 留意点留意点 沸点低沸点低 易挥发的元素易挥发

4、的元素F，Cl 等的分析有一等的分析有一定困难。定困难。 金属【非氧化态金属；金属【非氧化态金属；C有机物和硫化物有机物和硫化物CuS2】成分与白金坩埚起反响，损伤白金坩埚。】成分与白金坩埚起反响，损伤白金坩埚。 助溶剂的稀释使得微量元素的灵敏度降低。助溶剂的稀释使得微量元素的灵敏度降低。样品样品称量称量熔融熔融玻璃熔片玻璃熔片粉碎到100目以下的一样品样品：助溶剂=1:120：1助溶剂Li2B4O7等熔融温度10001250熔融时间310分定量称量样品量：0.32.5g枯燥器中保管白金坩埚白金坩埚台式高频玻璃熔样机台式高频玻璃熔样机玻璃熔片玻璃熔片称量单位准确为：0.1mg根据样品有时添加脱

5、模剂和氧化剂样品制造样品制造 玻璃熔片玻璃熔片10:1玻璃熔片制造例玻璃熔片制造例 称量称量 样品称量：称取量样品称量：称取量0.4g0.4g0.1mg0.1mg助溶剂称量助溶剂称量 称取量称取量4.0g4.0g0.1mg0.1mg10:110:1玻璃熔片制造例玻璃熔片制造例 混合混合 投入投入在试剂纸上将助溶剂和样在试剂纸上将助溶剂和样品充分混合品充分混合倒入白金坩埚入倒入白金坩埚入10:110:1玻璃熔片制造例玻璃熔片制造例 熔融开场全部溶解后摇动熔融开场全部溶解后摇动将白金坩埚放入熔样机内，投入脱将白金坩埚放入熔样机内，投入脱模剂，开场熔融模剂，开场熔融10:110:1玻璃熔片制造例玻璃

6、熔片制造例 熔融终了熔融终了 取出样品取出样品熔融终了后，按所设定的时间强迫空冷。冷却后取出玻璃熔片。熔融终了后，按所设定的时间强迫空冷。冷却后取出玻璃熔片。玻璃熔片的边缘锐利，有时会划破手指。请取样时充分留意。玻璃熔片的边缘锐利，有时会划破手指。请取样时充分留意。粉末样品分析误差的要因粉末样品分析误差的要因粉粉 末末 样样 品品玻玻 璃璃 熔熔 片片 法法不均匀效应不均匀效应粒度效应粒度效应矿物效应矿物效应称量误差稀释率称量误差稀释率)强热减量强热减量LOI)强热增量强热增量GOI)助溶剂挥发助溶剂挥发(稀释率稀释率)玻璃熔片的玻璃熔片的误差要因误差要因强热减量和强热增量用强热减量和强热增量

7、用 Ig Loss强热变量表示。强热变量表示。Loss on IgnitionGain on Ignition玻玻 璃璃 熔熔 片片 法法 的的 误误 差差称称 量量熔熔 融融称量误差称量误差 玻璃熔片玻璃熔片样品样品助溶剂助溶剂(Li2B4O7 etc)H2OCO2强热减量强热减量O2FeOFe2O3强热增量强热增量 助溶助溶剂挥发剂挥发1000-1200 度度白金坩埚白金坩埚稀释率稀释率 强热减量强热减量(LOI) 强热增量强热增量GOI)方方式式LSSF : FluxSLGFFFGSSS : SampleSSLOI(L): loss on ignitionGOI(G): gain on

8、ignitionGOILOI理想形状理想形状含有含有LOI含有含有GOI含有含有LOI GOI稀释率：稀释率： 助溶剂与样品的比例助溶剂与样品的比例aj : aj : 添加校正成分的共存成分校正常数添加校正成分的共存成分校正常数aLOI : LOI(GOI)aLOI : LOI(GOI)的校正常数的校正常数aF : aF : 对对稀稀释释率的校正常数率的校正常数RF : RF : 稀稀释释率率KF : KF : 常数常数项项)KRWWc)(1bI(aIW F FF LOILOIjji2ii 强热强热减量减量(LOI)， ，强热强热增量增量(GOI)，稀，稀释释率校正，助溶率校正，助溶剂挥发剂挥

9、发检量线公式检量线公式助溶剂的稀释率的校正项助溶剂的稀释率的校正项检量线普通公式含共存元素校正项检量线普通公式含共存元素校正项把把LOI GOI作为基体成分非丈量成分设定时，没有作为基体成分非丈量成分设定时，没有 aLOIWLOI项。项。稀稀 释释 率率 校校 正正)KRW)(1c(bIW F FF jjii稀释率校正公式稀释率校正公式)RW)(1c(bIW FF jjii普通公式普通公式 F FFRRR FRFFKaRF: RF: 与基准稀与基准稀释释率的差率的差RF: 实实践的稀践的稀释释率率RF: 基准稀基准稀释释率率aFRFKF aFRFKF 表示：基准稀表示：基准稀释释率和率和实实践

10、践稀稀释释率的不同所率的不同所产产生成的生成的误误差。差。实际基体系数是由仪器内置的根本参数法实际基体系数是由仪器内置的根本参数法FPFP法来计算的。法来计算的。实际实际X射线强度射线强度实际基体系数计算实际基体系数计算含含 量量实际实际X射线强度射线强度xxxWW 实际基体系数的计算方法实际基体系数的计算方法变卦一个元素的含量变卦一个元素的含量由于运用实际计算方式，所以进展稀疏的计算时，由于运用实际计算方式，所以进展稀疏的计算时，不需求预备规范样品不需求预备规范样品基基 体体 校校 正正 模模 式式强热变量含量多时，采用强热变量含量多时，采用deJongh方式方式 或或 JIS方式方式校正模

11、式校正模式非校正成分非校正成分说说 明明Lachance-Traill Lachance-Traill 模式模式分析元素分析元素除了分析元素之外，其它元素都参与校正。除了分析元素之外，其它元素都参与校正。工作曲线为一次方程式。工作曲线为一次方程式。dejonghdejongh 模式模式基体元素基体元素除了基体元素之外，其它元素都参与校正。除了基体元素之外，其它元素都参与校正。工作曲线为一次方程式。工作曲线为一次方程式。JISJIS 模式模式基体元素基体元素 分析元素分析元素除了分析元素和基体元素之外，其它元素除了分析元素和基体元素之外，其它元素都参与校正。都参与校正。工作曲线为二次方程式，一次

12、方程式。工作曲线为二次方程式，一次方程式。JIS方式和方式和deJongh方式的基体校正系数方式的基体校正系数的比的比较较 1 分析样品分析样品: 稀释率稀释率5:1岩石玻璃熔片岩石玻璃熔片分析成分：分析成分：SiO2JIS方式根底成分：Ig (LOI)deJongh方式根底成分：Ig (LOI)本人吸收项本人吸收项JIS和deJongh方式的校正系数几乎一样 模模 式式 SiO2 检检 量量 线线 比比 较较 JIS方式方式准确度：准确度：0.18mass%deJongh方式方式准确度：准确度：0.17mass%规范值(mass%)规范值(mass%) 分析样品分析样品:稀释率稀释率5:1岩

13、石玻璃熔片岩石玻璃熔片JIS方式和方式和deJongh方式的基体校正方式的基体校正系数的比系数的比较较 2 分析样品分析样品: 稀释率稀释率5:1 岩石玻璃熔片岩石玻璃熔片分析成分：分析成分：CaO本人吸收项本人吸收项JIS方式根底成分：Ig (LOI)deJongh方式根底正分：Ig (LOI)JIS和deJongh方式的校正系数几乎一样 模模 式式CaO 检检 量量 线线 比比 较较JIS方式方式正确度：正确度：0.17mass%deJongh方式方式正确度：正确度：0.14mass%规范值(mass%)规范值(mass%) 分析样品：稀释率5:1 岩石玻璃熔片运用玻璃熔片法制样的各种材质

14、运用玻璃熔片法制样的各种材质样品的基体校正系数的比较样品的基体校正系数的比较以耐火资料砖的分析为例以耐火资料砖的分析为例各材质的主要成分的含量范围和稀释率各材质的主要成分的含量范围和稀释率主成分的含量范主成分的含量范围围非常非常宽宽有不同稀有不同稀释释率的材率的材质质助溶剂：Li2B4O7对铬质镁质样品質运用LiNO3作为氧化剂主主 要要 成成 分分 （mass%)mass%)材材 质质SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3MgOMgOCrCr2 2O O3 3ZrOZrO2 2稀稀 释释 率率 （溶剂（溶剂/ /样品）样品）粘土质粘土质373786866 64

15、9495 5 1 11 11010萤石质萤石质848497971010 1010高钒土质高钒土质444447479494 1010氧化镁质氧化镁质 81819999 1010铬镁质铬镁质 2727101052522 25353 22.1622.16锆石锆石- -氧化锆质氧化锆质4545 484892921010氧化铝氧化铝- -氧化锆氧化锆- -硅硅石石424210108282 121248481010氧化铝氧化铝- -氧化镁氧化镁 10109393 3 37979 1010全全 范范 围围979794942727999953539292101022.1622.16不同材质的共存元素校正系数的

16、比较不同材质的共存元素校正系数的比较1分析成分分析成分SiO2 / 丈量谱线丈量谱线Si-Ka校正方式： Lachance-traill 方式不同材质之间的校正系数几乎一样不同材质之间的校正系数几乎一样 粘土质粘土质 高钒土质高钒土质氧化铝氧化铝- -氧化锆氧化锆- -硅石硅石SiO2检检量量线图线图SiO2准确度：准确度：0.25mass%SiO2扩展规范值(mass%)X射线强度 (a.u.)规范值(mass%)X射线强度 (a.u.)萤石质萤石质粘土质粘土质AZS氧化铝-氧化锆-氧化硅：AZS铬铬-氧化镁氧化镁氧化镁氧化镁AZS： 10 : 1： 22.16 : 1(铬铬 氧化镁氧化镁)

17、不同材质的共存元素校正系数的比较不同材质的共存元素校正系数的比较2 2分析成分分析成分Fe2O3 / Fe2O3 / 丈量谱线丈量谱线Fe-KaFe-Ka校方式正：Lachance-traill 方式不同材质之间的校正系数几乎一样不同材质之间的校正系数几乎一样氧化铝氧化铝- -氧化锆氧化锆- -硅石硅石 高钒土质高钒土质 粘土质粘土质 Fe2O3检检量量线图线图Fe2O3正確度：正確度：0.029mass%规范值(mass%)X射线强度 (a.u.)Fe2O3扩展规范值(mass%)X射线强度 (a.u.)铬铬- 氧化镁氧化镁： 10 : 1： 22.16 : 1(铬铬- 氧化镁氧化镁)氧化镁

18、氧化镁铬铬- 氧化镁氧化镁锆锆 氧化锆氧化锆稀释率校正稀释率校正+共存元素校正共存元素校正岩石样品：稀释率岩石样品：稀释率10:1和和5:1丈量成分：丈量成分：SiO2讨论样品：讨论样品：CCRMP ：SY-2,SY-3GSJ ： A1,JA2,JA3,JB2,JB3,JG1a,JG2,JG3 JGb1,JR1,JR2,JLs1,JCp1稀释率校正稀释率校正岩石样品：稀释率岩石样品：稀释率10:1和和5:1丈量成分：丈量成分：SiO2规范值(mass%)X線強度 (a.u.)未校正未校正：5:1：10:1准确度：准确度：11mass%：5:1：10:1仅做稀释率校正仅做稀释率校正准确度：准确度

19、：3.6mass%规范值(mass%)X線強度 (a.u.)经过稀释率校正得到了很大的改善经过稀释率校正得到了很大的改善但由于共存元素的影响，相关性还不是很好。但由于共存元素的影响，相关性还不是很好。稀释率校正稀释率校正+共存元素校正共存元素校正岩石样品：稀释率岩石样品：稀释率10:1和和5:1丈量元素：丈量元素：SiO2：5:1：10:1仅做稀释率校正仅做稀释率校正准确度：准确度：3.6mass%规范值 (mass%)X線強度 (a.u.)采用稀释率校正正采用稀释率校正正+共存元素校正得到了更好的相关性共存元素校正得到了更好的相关性：5:1：10:1稀释率校正稀释率校正 +共存元素校正共存元

20、素校正准确度：准确度：0.33 mass%规范值(mass%)X線強度 (a.u.)强热变量校正强热变量校正-1 讨论样品：讨论样品： 对岩石样品做对岩石样品做50mass%的强热变量校正的强热变量校正 将稀释率将稀释率10:1的样品设定为稀释率为的样品设定为稀释率为5:1， 强热变量为强热变量为50mass%) 丈量成分：丈量成分：SiO2强热变量未对应强热变量未对应 对应对应共存元素校正系数共存元素校正系数强热变量强热变量未对应型未对应型强热变量强热变量对应型对应型 校正方式校正方式 基体成分基体成分 第第 2 基基 体体 成成 分分未校正和强热变量未对应的共存元素校正比较未校正和强热变量

21、未对应的共存元素校正比较规范值(mass%)X射线强度 (a.u.)未校正未校正：LOI无：LOI有准确度：准确度：2.5mass%规范值(mass%)X射线强度 (a.u.)LOI未未对应对应共存元素校正共存元素校正：LOI无：LOI有准确度：准确度：3.5mass%丈量成分：丈量成分：SiO2强热变量未对应和对应的共存元素校正比较强热变量未对应和对应的共存元素校正比较X線強度 (a.u.)强热变量对应强热变量对应+共存元素校正共存元素校正：LOI 无：LOI 有正確度：正確度：0.26mass%丈量成分：丈量成分：SiO2LOI未未对应对应共存元素校正共存元素校正：LOI 无：LOI 有正

22、確度：正確度：3.5mass%规范值(mass%)规范值(mass%)强热变量校正强热变量校正- 2铁矿石铁矿石强热增量强热增量GOI与强热减量与强热减量LOI共存共存讨论样品：铁矿石讨论样品：铁矿石日本钢铁协会：日本钢铁协会： 801,803,804,805,810,812,814,820,850,851,009NBS ：692,693BS ：104BCS ：301,302,175BAS ：676, 683NBS ：27e稀释率稀释率10:1 / 助溶剂助溶剂: Li2B4O7 4.0g / 氧化剂氧化剂: NaNO3 0.24g丈量成分：丈量成分：Fe2O3强热变量未对应强热变量未对应 对

23、应对应共存元素校正系数共存元素校正系数强热变量强热变量对应型对应型强热变量强热变量未对应型未对应型 校正方式校正方式 基体成分基体成分 第第 2 基基 体体 成成 分分未校正和强热变量未对应的共存元素校正比较未校正和强热变量未对应的共存元素校正比较规范值(mass%)X射线强度 (a.u.)未校正未校正准确度：准确度：1.9mass%规范值(mass%)LOI未未对应对应 共存元素校正共存元素校正X射线强度 (a.u.)准确度：准确度：0.67mass%丈量成分：丈量成分：Fe2O3LOI对对应对对应 共存元素校正共存元素校正正确度：正确度：0.11mass%强热变量对应共存元强热变量对应共存

24、元素校正获得良好结果素校正获得良好结果LOI未未对应对应 共存元素校正共存元素校正正确度：正确度：0.67mass%X射线强度 (a.u.)X射线强度 (a.u.)规范值(mass%)规范值(mass%)丈量成分：丈量成分：Fe2O3强热变量未对应和对应的共存元素校正比较强热变量未对应和对应的共存元素校正比较助溶剂挥发校正助溶剂挥发校正铁矿石铁矿石助溶剂挥发，强热增量助溶剂挥发，强热增量(GOI)和强热减和强热减量量量量(LOI)共存共存讨论样品：铁矿石讨论样品：铁矿石日本钢铁协会：日本钢铁协会： 801,803,804,805,810,812,814,820,850,851,009NBS ;

25、 692,693BS ; 104BCS ; 301,302,175BAS ; 676, 683NBS ; 27e稀释率稀释率10:1 / 助溶剂助溶剂: Li2B4O7 4.0g / 氧化剂氧化剂: NaNO3 0.24g丈量成分：丈量成分：Fe2O3助溶剂挥发校正方式助溶剂挥发校正方式LOIS样品中的强热变量与助溶剂的一部分相互置换样品中的强热变量与助溶剂的一部分相互置换样样 品品B助助 溶溶 剂剂( (玻璃熔片分量玻璃熔片分量) )( ( 样样品分量品分量) )F制造玻璃熔片时，样品分量S和玻璃熔片本身的分量B是可以称量的1SBSSBSFRF稀释率稀释率B；玻璃熔片分量S：样品分量F；助溶

26、剂分量可以消除助溶剂的挥发误差可以消除助溶剂的挥发误差助溶剂挥发校正未对应助溶剂挥发校正未对应 对应对应共存元素校正系数共存元素校正系数希釈率希釈率補正対応補正対応希釈率希釈率F/S融剤揮散融剤揮散補正対応型補正対応型希釈率希釈率B/S-1助溶剂复合溶剂助溶剂复合溶剂) Li2B4O7：4g NaNO3：0.24gNa2O：0.0875g 助溶剂设定助溶剂设定 Li:1.518 B:3.036 O:5.375 Na:0.089基准稀释率基准稀释率10.2188aF RF+ KF基准稀基准稀释释率和率和实实践稀践稀释释率的不同，所率的不同，所带带来来的的误误差差aFaFKF FRFFKa 校正方式校正方式 基基 体体 成成 分分 稀释率校正稀释率校正F/S+强热变量对应强热变量对应共存元素校正共存元素校正准确度：准确度：0.38mass%：助溶剂挥发量多扩展图对助溶剂挥发量多的对助溶剂挥发量多的样品校正不充分样品校正不充分误差：误差：0.42mass%误差：误差：1.43mass%X射线强度 (a.u.)X射线强度 (a.u.)规范值(mass%)规范值(mass%)丈量成分：丈量成分：Fe2O3助溶剂挥发校正助溶剂挥发校正B