X射线荧光光谱法测定化探样品中的25种主次和微量元素量

1、X射线荧光光谱法测定化探样品中的25种主次和微量元素量1 范围 本方法规定了地球化学勘查试样中SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、Ba、Co、Cr、Cu、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr 25种主、次和微量元素的测定方法。本方法适用于水系沉积物、土壤和岩石等试样中以上各元素的测定。本方法检出限（3s）：见表1。 表1 元素检出限 （B）/gg-1元素检出限元素检出限元素检出限SiO2110Th0.7Mn4.0Al2O3150Ti12.4Nb0.3CaO20V0.6Zr0.6Fe2O350Co0.3Ni1.1K2O30C

2、r1.5P4.2MgO40Cu1.3Pb1.5Na2O70Y0.2Rb1.0Sr1.0Zn1.3Ba6.8La4.4本方法测定范围：见表2。 表2 测定范围 （B）/10-2元素（B）/10-2元素（B）/10-2元素（B）/10-2SiO2190Mn0.00120.5Zr0.00020.2Al2O30.130Nb0.00010.02CaO0.135Ni0.00030.3Fe2O30.230P0.0020.9K2O0.110Pb0.00040.3MgO0.140Rb0.00030.1Na2O0.110Sr0.00030.1Ba0.0050.5Th0.00020.02Co0.0010.05Ti0

3、.0042.0Cr0.00030.05V0.00020.1Cu0.00030.3Y0.00010.05La0.00140.05Zn0.00050.32 规范性引用文件下列文件中的条款通过本方法的本部分的引用而成为本部分的条款。下列不注日期的引用文件，其最新版本适用于本方法。GB/T20001.4 标准编写规则 第4部分：化学分析方法。GB/T14505 岩石和矿石化学分析方法总则及一般规定。GB6379 测试方法的精密度通过实验室间试验确定标准测试方法的重复性和再现性。GBT1449693 地球化学勘查术语。3 方法提要 采用粉末样品压片制样，用X射线荧光光谱仪直接测量样品中SiO2、Al2O

4、3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、Ba、Co、Cr、Cu、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr等25个主、次和痕量元素。各分析元素采用经验系数法与散射线内标法校正元素间的基体效应。4 试剂低压聚乙烯粉5 仪器及材料5.l 压力机 压力不低于50t。5.2 波长色散X射线荧光光谱仪 端窗铑靶X射线管(功率4kW)，仪器必须采用波长色散X射线荧光光谱仪检定规程(JJG810-93)检定合格。5.3 氩甲烷(Ar/CH4)混合气体 混合比为9：1。6 分析步骤6.1 试料6.1.1 试料粒径应小于0.074mm。6.1.2 试料应在105烘68

5、h，冷却后放入干燥器中备用。6.2 试料片制备 称取称取试料(6.1)4.0g，放入模具内，拨平，用低压聚乙烯镶边垫底，在35t压力下，压制成试样直径为32mm，镶边外径为40mm的试料片。 压制完成的试料片在非测量面贴上标签或用记号笔编写样号，放入干燥器内保存，防止吸潮和污染。测量时，只能拿试料片的边缘，避免测量面被玷污。6.3 标准化样片的制备 选择某些分析元素含量适中的，还应含有所有要求待测元素的国家一级标准物质，按(6.1)-(6.2)的步骤制备成标准化样片。6.4 测定6.4.1 测量条件 测量条件见表3。表3 分析元素测量条件元素分析线晶体准直器探测器电压KV电流mA2 / ()T

6、/SPHALineBacktptbLLULBaLLiF1S4PC606087.09688.50105110320CoKLiF1S4SC606052.774653.641420201675CrKLiF1S4SC606069.32070.40201090350CuKLiF1S4SC606045.01246.3010585305LaKLiF1S4F-PC606082.948884.473630303070MnKLiF1S4SC606062.9564090400NbKLiF1S4SC606021.358421.848612122478NiKLiF1S4SC606048.64049.6015885320

7、PKGeS4PC6060141.190143.3084110340PbL1LiF1S4SC606028.24029.702010100300RbKLiF1S4SC606026.59629.7085100300SrKLiF1S4SC606025.12829.7085100300ThLLiF1S4SC606027.45029.70205100300TiKLiF1S4SC606086.1104100300VKLiF1S4SC606077.015078.097610103178YKLiF1S4SC606023.761024.439612122378ZnKLiF1S4SC606041.78042.501

8、0580330ZrKLiF1S4SC606022.505023.105212122478SiKPETS2PC6060109.0164100310AlKPETS2PC6060144.700480310FeKLiF1S2SC606057.486480400CaKLiF1S4PC6060113.0804105300NaKRX25S4PC606047.32249.708480330MgKRX25S4PC606038.93441.8563100340KKLiF1S4PC6060136.6264120300RhKCLiF1S4SC606018.360101003006.4.2 工作曲线的绘制6.4.2.1

9、 标准物质样片的制备选用水系沉积物GBW07301GBW07312、土壤GBW07401GBW07408、硅酸盐岩石GBW07103GBW07114、超基性岩GBW07101GBW07102和覆盖区土壤GSS10GSS16等国家一级标准物质，按(6.1)-(6.2)的步骤制备成标准物质样片。按（6.4）分析步骤测定并绘制标准曲线。6.4.2.2 校准与校正 校准、谱线重叠干扰系数采用数学方法回归，求出含量xi，计算公式为 式中：xi标准物质中分析元素 I的标准值或未知样品中分析元素的含量（未作基体校正）a、b、c校准曲线常数；Ii 、Ij校准物质（或未知样品）中元素i、j的X射线强度；Dj干扰

10、元素j对分析元素i的谱线重叠干扰系数。6.4.3 谱线重叠干扰及基体效应校正元素间谱线重叠干扰是影响分析准确性的重要因素。基体效应是X荧光分析中普遍存在的问题，是元素分析的主要误差来源。因此，如何消除或校正基体效应，始终是X荧光分析领域中的重要研究课题。对于干扰，XRF可用无干扰特征线作分析线或校正。本法选择合适的分析线，尽量避开干扰，使用多个校准样品回归，做分段处理，高段线用一次线。采用铑靶K线的康普顿散射线作内标校正基体效应，并用经验系数法校正Fe、Ca等基体对分析线的影响。其校正方程式为: Wi=Xi(1+KCi+AijWj+BijkWjWk)+DijWj+EijkWjWk+Ci式中：W

11、i为分析元素i校正后的含量；Xi为分析元素i校正前的表观含量；Aij为共存元素j对分析元素i的影响系数；Wj、Wk为共存元素j、k的含量； Bijk为共存元素j、k对分析元素i的交叉影响系数；Dij为共存元素j对分析元素i的重迭干扰系数；Eijk为共存元素j、k对分析元素i的交叉重迭干扰系数；KCi、Ci为校正常数。本文各元素均采用强度校正。6.4.4 操作步骤6.4.4.1 输入分析元素的有关参数 输入分析元素的测量条件(表3)及I级标准物质中要求待测元素的标准值。6.4.4.2 测量标准化样片 设置标准化样片名，测量标准化样片(6.3)中各分析元素的X射线强度。标准化样片(6.3)中各分析

12、元素的参考强度必须与标准物质在一次开机中同时测量，以保证仪器漂移校正的有效性。6.4.4.3 测量国家一级标准物质 输入国家一级标准物质名称，测量该样品中各分析元素的X射线强度。6.4.4.4 回归分析 对I级标准物质中各元素的X射线强度与标准值的对应关系进行回归曲线计算，求出校准曲线常数a、b、c和谱线重叠校正系数Dj；求出共存元素的影响系数(Aj，Bijk、Dij、Eijk、K、C等)，全部保存在计算机的定量分析软件中。6.4.4.5 测量未知样品6.4.4.5.1 在测量未知样品前，应对PHA进行调节。PC探测器可选用Al作为调节元素，SC探测器可选Cu作为调节元素。6.4.4.5.2 启动定量分析程序，测量标准化样片(6.4.4.2)，进行仪器漂移校正。6.4.4.5.3 测量与未知样品同批制备的已知含量的监控样品(或其他的 级标准物质)，观