波长色散型X射线荧光光谱仪与能量色散型X射线荧光光谱仪的比较

1 X-射线荧光分析仪(XRF)简介 X-射线荧光分析仪(XRF)是一种较新型的可以对多元素进行快速同时测定的仪器。在X-射线激发下,被测元素原子的内层电子发生能级跃迁而发出次级X-射线(即X-荧光)。波长和能量是从不同的角度来观察描述X射线所采用的两个物理量。波长色散型X射线荧光光谱仪(WD-XRF),是用晶体分光而后由探测器接收经过衍射的特征X射线信号。如果分光晶体和控测器作同步运动,不断地改变衍射角。

波长色散型X射线荧光光谱仪测定聚乙烯中抗氧剂168含量

使用聚乙烯反应器粉料,根据需要称取不同质量的抗氧剂168,与一定量的粉料混合均匀后进行造粒,造粒后的样品使用熔融压片法制取一定厚度的聚乙烯样片作为标准样品,利用波长色散型X射线荧光光谱仪(WDXRF)绘制磷元素标准曲线,通过该标准曲线测量待测样品中的磷含量可得出抗氧剂168在聚乙烯产品中的含量。从标准样品制备、标准曲线的建立、分析仪器参数的优化、测定结果的准确性和重复性等方面,介绍聚乙烯熔融压片制样,用X射线荧光光谱法测定聚乙烯中抗氧剂168含量。该方法标准曲线的线性相关系数为0.9995,测量准确度高,精密度好。

波长色散型X射线荧光光谱仪常见故障分析及维护

针对2011年购置的荷兰PANalytical(帕纳科)公司的波长色散型PW4400X射线荧光光谱仪,在过去几年使用过程中出现的一些故障和原因进行了梳理分析,并制定了合理的故障应对措施和维护保养方法,以确保仪器设备的长期稳定运行。

粉末压片-波长色散型X射线荧光光谱法测定废弃印刷线路板中10种金属元素的含量

测定废弃印刷线路板(WPCBs)中金属元素含量的方法均需对样品进行消解,操作复杂耗时;X射线荧光光谱法无需样品消解,但由于缺少相似基体的标准样品而定量不准确。基于此,以与WPCBs在元素组成上较为相似的地质类标准物质作为本底物,按不同比例添加环氧树脂及铜粉制备一系列校准样品并绘制校准曲线,提出了题示研究。取WPCBs研磨,过200目(0.074 mm)筛,于105℃烘干,取上述样品5 g置于不锈钢模具中,加入硼酸镶边,用压片机(压力200 kPa,保压时间20 s)制成直径40 mm圆片,采用波长色散型X射线荧光光谱法(WD-XRF)测定其中银、钡、铬、铜、铁、锰、镍、铅、硅、钛等10种金属元素的含量。结果表明:各元素的质量分数在一定范围内与响应强度呈线性关系;方法用于分析其他校准样品,测定值的相对误差的绝对值不大于20%;方法用于测定2个实际WPCBs样品分析,硅的测定结果与氟硅酸钾容量法的基本一致,其他元素测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)的基本一致。

波长色散X射线荧光光谱法测定进口八氧化三铀中的铀

为满足天然铀贸易复检对准确性和时效性的要求,对采用波长散射X射线荧光光谱法测定进口八氧化三铀中的铀工作条件进行了优化研究,对消解方式、消解器皿、消解时间和温度、麦拉膜、测定用样品质量等样品前处理条件进行了优化选择,确定了X光管电压电流、分光晶体、波峰和背景角度(2θ)、测定时间等仪器测定条件,并对方法的精密度、准确度、可靠性等进行了评估。结果表明:该法工作曲线的线性相关系数为0.9996,相对标准偏差(RSD)在0.029%~0.056%之间;测定结果与标准物质推荐值之间相对偏差≤0.027%;与滴定法相比,该法绝对偏差在0.003%~0.093%之间,结果准确可靠,工作效率是滴定法的5倍。该法可满足进口八氧化三铀样品快速批量分析的要求。

便携式单波长激发能量色散X射线荧光光谱法在土壤重金属速测中的应用

应用便携式单波长激发能量色散X射线荧光光谱(SW-PXRF)法测定国家土壤标准物质(GSS-1a~GSS-8a)及安徽铜陵农田重金属污染土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As和Cd 7种元素的含量,将农田污染土样的测试结果与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法进行对比,分析该方法对各元素的检出限、精密度及准确度。进一步探究土壤含水量和粒径对测定结果的影响,并通过实验确定现场测试时的最佳前处理条件。结果表明:SW-PXRF法对土壤中各元素检出限均低于1.3 mg/kg,其中Cd的检出限可低至0.07 mg/kg。除Cd的精密度略差外,其余元素相对标准偏差基本小于5%。除As和Cd外,其余元素相对误差的平均值均可控制在-10%~10%。SW-PXRF法与ICP-MS法的测定结果相关性较好,除Cr、Ni外,其余元素决定系数均高于0.95。土壤含水量和粒径对测定结果存在一定影响,现场测试时只要将土样在200℃下烘干6 min并研磨60 s,就能在最短时间内削弱含水量和粒径的影响。

波长色散X射线荧光光谱在石油炼制与化工催化剂研究中的应用

阐述了X射线荧光光谱(XRF)技术的发展历程,概述了XRF原理和分析过程;从X射线管、探测器、测角仪等方面介绍了波长色散XRF(WD-XRF)组件及最新技术发展情况,阐述了XRF技术在催化剂分析中的应用及重要性。简述了XRF定性和定量分析方法;介绍了2种常用的样品制备方法——粉末压片法和熔融法;概述了前处理过程对XRF定量分析结果准确性的影响。从催化裂化催化剂、加氢催化剂、重整催化剂、分子筛等方面分类总结归纳了波长色散XRF在炼油化工催化剂分析中的应用情况及进展,并对未来XRF技术的发展进行了展望。

单波长激发-能量色散X射线荧光光谱法测定含铁物料中多种微量及痕量有害元素

采用全聚焦型双曲面弯晶结构所实现的单波长激发能量色散X射线荧光光谱法,能有效解决X射线管出射谱中韧致辐射所产生的背景信号,大幅提升元素信噪比,获得较佳的元素特征X射线荧光信号峰背比,降低检出限,可定量分析含铁物料中多种微量及痕量有害元素。称取适量铁矿样品制备成粉末压片,通过对单波长激发性能进行优化,以基本参数法对基体效应进行校正,采用无标样全谱拟合算法对试样进行分析,砷、汞、铅、铬、镉元素的线性相关系数均不小于0.999,其检出限在0.0002%~0.003%,各元素精密度RSD在3.2%~9.0%。用不同方法进行正确度验证,除接近方法检测下限的As及Pb检测结果与对比数据偏差较大之外,其他元素与比对方法的测定结果均吻合。经实验表明,采用双曲面弯晶技术的单波长激发能量色散X射线荧光光谱法定量分析含铁物料中低含量有害元素,正确度高、检出限低,明显优于传统能量色散X射线荧光光谱法。

溶液制样—波长色散X射线荧光光谱法测定天然铀产品中的铀含量

采用溶液制样,以碳酸锶为内标物,建立了用波长色散X射线荧光光谱法测定天然铀产品(U_(3)O_(8))中铀含量的方法。样品称样质量为1.00 g,内标物碳酸锶称样质量为0.600 g,采用15 mL磷酸和2 mL硝酸消解样品,定容至200 mL后,用磁力搅拌混匀,采用一次性塑料吸管和电子秤控制取液体积。仪器测量条件选择特征X谱线:U-L_(α1),Sr-K_(α1),通道面罩34 mm,初级准直器150μm。该方法工作曲线的线性相关系数为0.999 8,相对标准偏差(RSD)为0.031%~0.050%,精密度较好;测定结果与标准物质推荐值之间的相对误差不劣于0.034%,准确度较好。与电位滴定法对比,该法绝对偏差为0.010%~0.126%,结果准确可靠,能够满足天然铀产品快速批量分析的要求。

波长色散X射线荧光光谱法测定硫精矿中铁、硫、砷、铅、锌

硫精矿作为硫铁矿烧渣的主要原料,铁、硫、铅、锌、砷等元素含量直接影响产品硫铁矿烧渣的质量。在对硫精矿多种元素进行同时分析过程中,传统化学分析存在一定滞后性,对指导生产存在一定的限制。为快速取得可靠结果,实验采用粉末压样,波长色散X射线荧光光谱法(WD-XRF)同时测定硫精矿中铁、硫、砷、铅、锌,根据样品中硫元素含量的差距建立三条工作曲线,采用经验系数法对各曲线进行基体效应校正,同时启用X荧光仪条件选择程序(APS),样品初测后,仪器根据硫的计数率自动选择适宜的工作曲线再测一次出具最终结果。实验发现,粒度74μm的样品在压力为40t、保压25s条件下制备的样片能有效改善粒度效应对荧光强度的影响。方法用于实际样品分析,铁、硫、砷、铅、锌的相对标准偏差(RSD,n=11)分别为0.18%~0.20%、0.24%~0.26%、2.0%~3.9%、4.3%~4.5%、1.8%~2.0%,分析结果和传统化学分析方法结果一致。

原子荧光光谱法与波长色散X射线荧光光谱法测定土壤中不同浓度砷的比对分析

用水浴消解原子荧光光谱法与X射线荧光光谱法同时分析土壤成分标准物质GBW07457(GSS-28)样品和某批实际土壤样品。土壤成分分析标准物质GBW07457(GSS-28)样品10次检测结果都在准确度要求范围内;对砷含量为6.00~100 mg/kg的214个样品进行了详细的比对分析,发现两种方法检测结果一致性比较好。经过比对分析后,得出以下建议:当样品中砷含量>60.0 mg/kg时,超出原子荧光光谱法曲线范围,高浓度样品稀释会带来误差,则优先选择X射线荧光光谱法;当样品中砷含量为6.00~60.0 mg/kg时,两种方法都可以使用,考虑到X射线荧光光谱法样品前处理便捷,可以同时测量多参数,测量效率高,推荐使用X射线荧光光谱法。

样品粒径、制样方法对波长色散X射线荧光光谱法测定土壤样品中19种元素的影响

利用波长色散X射线荧光光谱仪建立了压片、熔融土壤样品中As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、P、Pb、S、Ti、V、Zn、Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、Na_(2)O、SiO_(2)19种元素的分析方法。探讨了样品粒径、制样方法对19种元素检测的影响。方法精密度结果表明,样品中As、Co元素含量在10 mg/kg以上时,0.149 mm(100目)样品压片、0.075 mm(200目)样品压片及样品熔融制样的19种元素的相对标准偏差(RSD)值均小于10%,As、Co含量在10 mg/kg以下时,200目压片制样的19种元素RSD值小于10%。准确度结果表明,压片制样的标准物质含量在5 mg/kg以上的As、Co、Cu及其他16种元素准确度符合要求;熔融制样的标准物质中高含量的As、Co、Cu、Pb元素及其他15种元素准确度符合要求。不同粒径实验结果显示,元素含量在10 mg/kg以上时,100目、200目压片制样19种元素的RSD值小于10%。不同制样方法的实验结果表明,熔融制样不适用于低含量的As、Co、Cu、Pb元素分析,Cr、P、S、Mn、Ni、V、Zn、Ti、Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、Na_(2)O、SiO_(2)熔融制样与压片制样RSD值小于10%。压片制样方法操作更简单,成本更低,更适用于大批量土壤样品中As、Co、Cr、Cu、Pb、P、S、Mn、Ni、V、Zn、Ti、Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、Na_(2)O、SiO_(2)19种元素的分析;对于As、Co元素含量在10 mg/kg以上的样品,利用100目、200目样品压片制样均可获得准确、可靠的结果,对于As、Co含量在10 mg/kg以下的样品,建议使用200目样品压片制样。

波长色散X射线荧光光谱仪检测炉渣方法研究

介绍在部分自制标准样品的情况下,采用德国Bruker AXS公司的S8-TigerX射线荧光光谱仪,以熔片和压片法测定炉渣(45%Al2 O 3)的研究情况。结果表明,该法在日常分析中取得了良好的应用效果。熔片法适用于大批量生产样品,并且具有较高的分析误差控制能力。压片法适用于分析速度要求较高的情况,并且在分析误差要求相对较为宽松的样品中也有实用价值。通过定期测量监控样品并与预期值进行比较,可以检测仪器的漂移问题,并采取相应的校正措施,以确保分析结果的准确性和可靠性。

粉末压片-X-射线荧光光谱法分析砂岩型铀矿制样中粘结剂用量的探讨

由于砂岩型铀矿的成矿特性,样品粉末的内聚力小,采用直接压片法有时难以成型,样片表面常见裂纹,上机测量易碎裂。混合压片法适应性强,制样成功率高,但常见的问题是样品经粘结剂稀释会影响元素的检出限及结果的准确性。通过对粉末压片-X射线荧光光谱法测定砂岩型铀矿地质样品时前期制样中添加粘结剂的比例进行研究,按照不同比例在铀矿石标准物质GBW04101、GBW04102中添加粘结剂,在扫描电子显微镜下观察到随着粘结剂用量的增加,样片表面的光滑度及致密度都呈上升趋势,在X-射线荧光光谱仪上对主量元素进行测定后发现X射线强度在粘结剂添加量大于0.2 g时明显下降,经与GBW04101、GBW04102标准值进行对比后,优选出粘结剂与样品的最佳比例为1∶20,在此比例下制成的样片光滑平整,不易碎裂,用粉末压片-X射线荧光光谱法进行测定,标准物质测定结果的相对误差为0.56%~6.76%,相对标准偏差(RSD,n=12)为0.013%~7.7%,均达到了《地质矿产实验室测试质量管理规范》DZ/T 0130—2006的要求。为粉末压片-X射线荧光光谱法分析砂岩型铀矿地质样品提供了可靠的实验参考依据。

X射线荧光光谱(XRF)法测定喀斯特地区土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量

为揭示喀斯特地区不同自然环境下土壤的相似性和差异性,为后续喀斯特石漠化治理和植被恢复提供科学依据,利用微晶纤维素作为粘结剂,采用粉末样品压片制样,使用波长色散X射线荧光光谱法建立了同时测定喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中关键成分Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量的方法。从粘结剂对压片效果的影响,粘结剂添加比例对元素含量检测结果的影响,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)的测量参数分析线,分析晶体、基体效应和谱线重叠干扰等方面进行了方法参数确认。根据优化的参数,使用49个土壤标准物质绘制校准曲线建立了检测方法。结果表明,利用新建方法进行Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)检测,检出限多在61.0 mg/kg以下,相对标准偏差(RSD,n=6)为0~3.7%,同时,利用新建方法对采自喀斯特地区不同类型的土壤样品进行检测,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)均可被检出。方法具有操作简便、快速、准确的优点,可同时检测喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量。

单波长色散X射线荧光氯含量分析仪的校准

依据单波长色散X射线荧光光谱法的测量原理,及专用于原油及石油相关产品中氯含量分析的特点,建立了单波长色散X射线荧光氯含量分析仪的校准方法。校准项目包括测量线性、检出限、示值误差及重复性,对检出限校准结果进行了不确定度评定。根据校准示例结果及相关验证,参考计量特性测量线性相关系数不小于0.99,检出限不大于0.1 mg/kg,当氯含量小于10 mg/kg时,示值误差不大于0.5 mg/kg,测量重复性不大于0.3 mg/kg;当氯含量不小于10 mg/kg时,示值误差不大于5%,测量重复性不大于3%。该校准方法为采用单波长色散X射线荧光光谱法测量氯含量时的溯源技术研究提供参考,促进石油相关产品质量的提升。

SPECTROSCAN-U型便携式波长色散X射线荧光光谱仪现场测定铜矿区的15种元素

采用 SPECTROSCAN- U型便携式波长色散 X射线荧光光谱仪 ,使用粉末样品压片制样 ,现场分析了某铜矿区样品中的 Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Cr、V、Ti、Mn、Rb、Sr、Zr、Y、Ca、Fe等 15种元素 ,获得了较好的精密度与准确度。用现场分析数据圈出的异常图与室内化学分析数据圈出的异常图符合较好 ,为野外现场快速分析作了有益的尝试。

氮气在波长色散X射线荧光光谱分析中的研究与应用

波长色散X射线荧光光谱仪Supermini型是对样品进行元素定性和定量分析的系统,采用高纯氦气,用于液体样品的分析,设备运行成本较高,每年气体成本约40万元。本文采用高纯氮气代替高纯氦气,波长色散X射线荧光光谱仪测定镍精炼过程控制物料中的镍、铜、铁、钴四种元素,与高纯氦气相比,四种元素的灵敏度有所降低,但此方法精密度好,准确度高,满足分析要求。经过两年多的应用,仪器稳定、数据可靠,降低了分析成本。

波长与能量色散复合型X射线荧光光谱仪测定海洋沉积物、水系沉积物、岩石和土壤样品中15种稀土元素

单独采用波长色散型X射线荧光光谱仪(WDXRF)或者能量色散型X射线荧光光谱仪(EDXRF)测定稀土元素时不仅存在谱线干扰问题,而且WDXRF分析稀土元素也存在灵敏度低的问题。为解决上述问题,实验采用粉末压片制样,使用最新型研发的波长与能量色散复合式X射线荧光光谱仪(WD-EDXRF)对海洋沉积物、水系沉积物、岩石和土壤样品中La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y 15种稀土元素进行测定。重点研究了波长色散和能量色散各自要分析稀土元素的测量条件。对于Dy、Eu和Tb使用分辨率高的WDXRF分析,其他12种稀土元素使用灵敏度高的EDXRF分析。采用45个海洋沉积物标样、水系沉积物标样、岩石和土壤标样,建立校准曲线。用经验系数法和散射线内标法校正基体效应,并用多元回归扣除稀土元素谱线重叠干扰。采用实验方法测定海洋沉积物、水系沉积物、岩石和土壤样品中稀土元素其检出限在0.01~2.8μg/g之间,较WDXRF降低了约一个数量级。对水系沉积物标样GBW07313进行精密度考察,各稀土元素测定结果的相对标准偏差(RSD,n=5)在0.10%~6.1%之间。对4类样品进行正确度考察,分析结果与认定值符合。

熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法测定硅铝质矿物中铝钙镁钠钾钛

硅铝质矿物是焊接药剂和耐火材料的重要原料,化学成分是评价其性能和质量的基本指标。研究硅铝质矿物熔融制片的样品粒径、熔融温度、熔剂、脱模剂等条件参数,优化X射线荧光光谱仪的最佳测量条件,通过烧失量校正模型消除高温熔融质量烧损引起的误差效应。采用系列粘土、高岭土、玻璃等标准物质,基于经验法构建校准曲线,建立X射线荧光光谱法快速测定硅铝质矿物中Al_(2)O_(3)、CaO、MgO、Na_(2)O、K_(2)O、TiO_(2)化学成分的方法。方法测定结果的相对标准偏差不大于3.5%,GBW 03102a标准物质的测定值与认定值相符,可用于硅铝质矿物质的快速检验。