A Comparison of Weighing Methods Prior to Fusion Preparing Iron Samples for XRF Analysis

Sample preparation by fusion for XRF analysis is all about knowing the exact weights of the sample and the flux (sample-to-flux ratio). The whole analytical chain, including the weighing step in sample preparation prior to fusion, is of crucial importance to get precise and accurate x-ray fluorescence (XRF) results. Consequently, the weighing method will affect the quality of the analytical results given by the spectrometer. In this study, the effects of different weighing methods on the precision (RSD) of the obtained XRF results are compared to determine the best weighing method for sample preparation by fusion in terms of comparable precisions in the XRF results.

预氧化-熔融制样-X射线荧光光谱法测定铌铁中主次量元素

为简化传统湿法检测铌铁中主次量元素时繁琐的操作步骤以及解决X射线荧光光谱法检测时坩埚腐蚀、基体效应大、铌元素测定准确度差等问题,优化了预氧化、仪器工作条件,采用四硼酸锂、碳酸锂、五氧化二钒预氧化样品,四硼酸锂熔融制备玻璃片,X射线荧光光谱法同时快速测定铌、硅、磷、铝和钛等主次量元素的含量。取2.0000 g四硼酸锂、1.0000 g碳酸锂、0.5000 g五氧化二钒、0.2000 g样品,混匀后于950℃预氧化30~40 min。冷却至形成固体小球,放入盛有4.0000 g四硼酸锂的铂黄坩埚中,滴加0.225 g碘化钾溶液(300 g·L^(-1)),于1050℃预熔融120 s,熔融720 s,静置10 s。冷却直至形成玻璃片,脱模后按照优化的仪器工作条件测定。结果显示:5种元素的质量分数在一定范围内和荧光强度呈线性关系,相关系数均大于0.9990。标准样品中5种元素测定值的相对标准偏差(n=6)为0.26%~1.5%;方法用于标准样品和自制标准样品的分析,所得测定值与委外测定值进行比较,测定值偏差的绝对值均在系列标准GB/T 3654-2019的允差范围内。

熔融制样X射线荧光光谱法快速测定铌精矿中10种元素

采用高温熔融制样方式将铌精矿制备成均匀稳定的玻璃片,利用X射线荧光光谱法测定铌精矿中铌、硅、钙、镁、钛、磷、锶、锰、钡、钍10种元素的含量。将样品与四硼酸锂-偏硼酸锂混合溶剂(质量比67∶33)按照1∶14的质量比混合,加入30 g/L溴化锂溶液0.2 mL,在全自动熔样机上于1050℃熔融8 min,摇摆6 min,静置冷却脱模后得到测定玻璃样片。采用人工配制标准样品的方法建立标准工作曲线,以经验系数法校正谱线重叠效应,用理论α系数法校正基体效应,两个不同含量水平铌精矿样品测定结果的相对标准偏差为0.23%~3.91%(n=9),该方法与化学法测定值基本一致。该方法可实现实际铌精矿样品中10种主次量元素的快速批量日常检测。

熔融制样—X射线荧光光谱法测定建盏中的常量元素含量

采用X射线荧光光谱法(XRF)测定建盏中的常量元素含量(SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、CaO、MgO、Na_(2)O、K_(2)O、TiO_(2)),系统研究了熔剂、稀释比、脱模剂、熔融温度与时间对测定结果的影响。结果表明,当选用四硼酸锂-偏硼酸锂(67:33)作为熔剂、硝酸铵作为氧化剂、溴化锂作为脱模剂、熔剂与样品的稀释比为10:1、熔样温度为1050℃、熔融时间为10 min时,实验可获得性能优异的熔片。根据熔样方法自行制备了一套参考标样,线性良好。在最优的仪器条件下,对不同标准物质进行精密度和准确度实验,相对标准偏差RSD<4%,测量结果与计算值的误差在化学分析允许差范围内。相较于传统分析方法,此方法快速、结果准确、对环境友好。

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。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定锆钛矿中主次成分

为准确测定锆、钛及其共伴生有用有害杂质元素含量,采用稀释比1∶20的四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂,先将样品700℃预氧化7 min,再1 050℃熔融19 min制样,建立了熔融制样-X射线荧光光谱法测定锆钛矿中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、CaO、MgO、MnO、TiO_(2)、K_(2)O、Na_(2)O、P_(2)O_(5)、ZrO_(2)等11种主次成分的分析方法。采用标准样品加入光谱纯的方式配制锆钛矿的标准系列样品解决锆钛矿石标准样品不足的问题。结果表明,各组分的检出限在0.004%~0.13%,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.060%~2.6%。对实际样品进行测定,测定值与传统方法测定值一致,并具有操作简便,分析周期短的优点,解决了锆钛矿石前处理过程中锆钛易水解,分析周期长的问题,对综合评价锆钛矿资源具有重要意义。

X射线荧光光谱法测定粗氢氧化钴中钴、锰、铜的含量

为了加快进口粗氢氧化钴的通关时效,缓解买卖双方的贸易纠纷,需要一种准确快速的获得粗氢氧化钴中钴、锰、铜含量的检测方法,采用高温熔融制成玻璃片的前处理方式,通过X射线荧光光谱法测定粗氢氧化钴中钴、锰、铜的含量。重点考察混合熔剂、试样与熔剂稀释比、熔融温度、熔融时间、氧化剂、内标物等影响因素。通过一系列实验获得的最佳条件为以氧化镱为内标物,以四硼酸锂-偏硼酸锂(质量百分比1∶1)为混合熔剂,试样与熔剂稀释比为1∶30,硝酸锂(220 g/L)为氧化剂,溴化锂(600 g/L)为脱模剂,在1050℃下熔融6 min制成试样片,并且采用高纯物质人工配制校准标准样品制定标准曲线。实验结果表明,钴、锰和铜的测定范围(质量分数)分别为10%~60%,0.1%~12%,0.1%~12%,方法具有较好的准确度和精密度,能快速、准确测定粗氢氧化钴中钴、锰、铜的含量,并且应用于实际粗氢氧化钴样品的检测,取得了满意的结果。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定红土型铝土矿中主次量组分

铝土矿中主次量组分的准确测定对其资源综合利用具有重要意义。熔融制样-X射线荧光光谱法已广泛应用于铝土矿中主次量组分的测定中。而马达加斯加红土型铝土矿基体与常用的铝土矿标准物质有很大的不同,现有的标准物质不能满足该类型铝土矿主次量组分的测定需要。将部分铝土矿标准物质分别与锆矿石标准物质、氧化铁基准物质混合,制成校准样片,加入校准系列,扩大了氧化锆和氧化铁的测定范围,建立了熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法测定马达加斯加红土型铝土矿中主次量元素的方法。对该样品的熔融方法进行了研究,对基体干扰的校正进行了探索,实现了对铝土矿中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、TiO_(2)、CaO、MgO、K_(2)O、Na_(2)O、MnO、P_(2)O_(5)、ZrO_(2)、Ga_(2)O_(3)、V_(2)O_(5)、Cr_(2)O_(3)共14种组分的快速准确测定。将实验方法应用于其他铝土矿标准物质中主次量组分的测定,结果的相对误差(RE)为-8.64%~8.33%,相对标准偏差(RSD,n=12)不大于9.2%。采用实验方法对马达加斯加红土型铝土矿样品进行测定,测定结果的相对标准偏差(n=6)不大于7.4%,测定值和其他分析方法的结果进行了比对,结果一致。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定铌铁合金中铌、铁、硅、磷、钽、铝的含量

本文将助熔剂碳酸锂、氧化剂过氧化钡、铌铁混匀,置于挂壁有四硼酸锂保护层的铂金坩埚中,分段加热预氧化,然后经高温熔融制备铌铁玻璃,采用X荧光光谱仪分析铌铁熔片中元素铌、铁、硅、磷、钽、铝的含量。实验结果表明,采用该方法检测铌铁中主次元素含量的准确度和精密度均较高,能够满足日常生产的需要。

X射线荧光光谱分析耐火材料熔融制样技术的改进

对于采用X射线荧光光谱法分析耐火材料时,熔融制样过程中存在高铝质和含碳化硅耐火材料气泡难以消除、腐蚀铂金坩埚的问题进行了分析和试验。通过试验得出助熔剂的选择及其加入方法是解决上述问题的关键,并找到了最佳解决方法。通过该方法的准确度和稳定性试验得出该试验方法的最大绝对误差为0.04,最大标准偏差为0.0687,同时与传统化学方法进行了比较,确定数据可靠准确。

熔融制样-X射线荧光光谱分析硅铁合金中多元素含量

探讨采取熔融制样-X射线荧光光谱分析硅铁合金中Si、Fe、Mn、Al、P等元素含量实验条件优化后的较佳反应条件。本实验采用四硼酸锂熔剂在铂黄坩埚中铺底并挖半圆形小坑,把样品和氧化剂搅拌好后倒入小坑中,最后在四周及上面覆盖一层四硼酸锂,使用全自动电加热熔样机制样。采用此法制得的硅铁合金标准样品,用X射线荧光光谱测得的分析值与标准值相符且各元素相对标准偏差均能满足硅铁合金测定需求。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅铁合金中主次元素

采用四硼酸锂挂壁制备熔剂坩埚,分散剂溶解并分散硅铁合金样品,蒸干过量水分后加混合熔剂[m(Li2B4O7)∶m(LiBO2)=67∶33]熔融制样,用X射线荧光光谱仪对硅铁合金中Si、Fe、Mn、Al、Ca等元素同时进行测定。本法有效避免了硅铁合金熔融过程中铂金坩埚腐蚀问题,且能够制得适合荧光分析硅铁合金玻璃片,实现了快速而准确地分析硅铁合金中主元素和微量元素。采用本方法分析硅铁合金标准样品,测定值与认定值相符,且主次元素相对标准偏差均能满足硅铁合金测定需要。

X射线荧光光谱法分析碳酸盐时两种制样方法的比较

在X射线荧光光谱法分析碳酸盐时,采用了两种样片的制法,即熔融法和超细粉末压片法,并对此两种方法进行了比较研究。结果表明:在所测定的15种组分中,采用超细粉末压片法所制样品的分析结果,其检出限有较大的改善,这是由于样品在制备过程中未被稀释;对测定的精密度而言,虽然在主、次组分方面不如熔融法好,但对于痕量组分,则超细粉末压片法占优。此外,在超细粉末压片制样过程中不存在二氧化碳的逃逸,而且粒度效应也基本消除,因此可定量测定碳酸盐中二氧化碳的含量。

X射线荧光光谱分析法熔融制样技术的探讨与应用

本文选用三种不同熔融制样方式,研究了熔剂的性质、熔融制样的过程及加热方式等制样条件,探讨了X射线荧光光谱分析法的熔融制样技术。通过脱模剂加入量的试验,证明了在温度、熔融体流动性一致的情况下,挥发性脱模剂碘化铵可不必定量加入。针对铁矿石标准样品的特点,以四硼酸锂为熔剂,通过采用预氧化后高温熔融的制样程序,得到了优化的试验条件。结果表明,铁矿石试样熔融制样时间缩短至100 s/样,使得制样速度与粉末压片速度(90 s/样)相接近,优化条件后制样的相对标准偏差为0.4%～6.2%(n=10)。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅酸盐和铝土矿中主次组分

采用熔融制样,以土壤、水系沉积物、岩石、铁矿石、铝土矿等标准物质拟合校准曲线,建立了X射线荧光光谱(XRF)同时测定硅酸盐和铝土矿中主次量组分(SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO、P2O5、MnO)的快速分析方法。确定熔融条件如下:样品与四硼酸锂-偏硼酸锂(质量比为67∶33)混合熔剂在熔融稀释比例为1∶10条件下混合均匀,加入2mL 500g/L NH4NO3溶液、0.5mL 300g/L NH4Br溶液,于700℃预氧化,1 100℃温度下熔融。解决了每种矿种都要建立一套分析方法,不能同时测定多种类型地质样品的问题。采用实验方法对GBW07178、GBW07179铝土矿标准物质各组分进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)小于5%,相对误差(RE)小于10%。采用实验方法测定硅酸盐和铝土矿样品,所得结果与湿法值一致。

X射线荧光光谱法测定铜矿中主次成分

以四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂（m/m=12∶22）作熔剂,采用熔融法制样,建立了测定铜矿石中Cu、S、Pb、Zn、As、Fe、Mn、SiO2、Al2O3、MgO、K2O、CaO、TiO2的X射线荧光光谱（XRF）法。讨论了预氧化温度和脱模剂的添加顺序对样品制备的影响,解决了硫化铜矿石样品对铂黄坩埚的腐蚀问题,并选择合适的校正程序进行谱线重叠和基体效应的校正。采用国家标准样品和人工合成标准样品来绘制校准曲线,线性范围较宽。对铜矿样品测定11次,相对标准偏差（RSD）为0.27%~19%;对用标准样品合成的样品进行分析,测定值与认定值相一致。分析结果的精密度和正确度能够满足一般铜矿的分析要求。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰矿中9种组分

探讨了熔融制样-X射线荧光光谱法测定锰矿中TMn、TFe、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、P2O5、K2O等常见组分的分析方法。对试样进行烧损校正,采用国家标准物质和以国家标准物质为基体制备的校准样品,建立了基体校正后的校准曲线。通过试验确定以四硼酸锂为熔剂、硝酸铵为氧化剂、熔融中间和定型前分2次加入总量为0.15g的NH4I脱模剂,采用1∶12.5的稀释比例高温熔融制样。方法用于锰矿标准样品与实际样品分析,标准样品的测定值与认定值一致,实际样品的分析结果与其他方法的结果吻合,满足了生产现场快速分析的需要。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定海洋沉积物中氯等元素

应用X射线荧光光谱法测定了海洋沉积物中12种元素(即硫、铝、铁、钙、钾、磷、钛、锰、氯、硅、钠及镁)。样品预先在120℃烘8h后,称取0.500 0g与5.000g混合熔剂(四硼酸锂67g与偏硼酸锂33g混合)置于铂-金坩埚中混匀后,先在600℃预氧化200s,使还原性物质充分氧化,随即升温至1 000℃熔融9min。熔融物自动在坩埚内成型为样品,自动脱出后即可用于X射线荧光光谱法测定。用理论α系数法校正基体效应及元素间谱线重叠干扰。应用此方法分析了2个深海沉积物标准物质,所测得12种组分的结果与标准值一致。

熔融制样-波长色散X射线荧光光谱法测定石灰石中主次成分

石灰石属碳酸盐矿物,灼烧减量大。已有系列化学分析方法用于石灰石的分析,但这些化学分析方法操作步骤繁杂,化学试剂用量大,分析周期长。实验建立了波长色散X射线荧光光谱法测定石灰石中CaO、MgO、SiO2、Fe2O3、Al2O3含量的方法。以测量灼烧减量后的灼烧基试样作为试料,Li2B4O7为熔剂,50g/L NH4I溶液为脱模剂,稀释比为1∶10,于1 050℃熔融成试料片,以石灰石标准物质作为标准试料制作校准曲线。各待测组分校准曲线的相关系数在0.993 1~0.999 7之间;精密度考察发现,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)在0.13%~2.1%之间;标准物质的测定值与认定值的偏差在0~0.39%之间。实验方法最大限度地降低了灼烧基试料吸收空气中水分和CO2对测定结果的影响。

X射线荧光光谱法测定钒铁合金中钒铝硅锰

采用铂金坩埚直接熔融钒铁合金,存在腐蚀铂金坩埚的危险。实验采用HNO3(1+1)和H2SO4(1+1)先消解钒铁合金,再用熔融制样法将样品浓缩物在铂金坩埚中与四硼酸锂和碳酸锂进行熔融,熔体在铂金坩埚中成型,避免了试样对铂金钳锅的腐蚀。然后以钒铁合金标准样品建立校准曲线,采用OXSAS软件提供的数学模型对谱线重叠效应进行校正,可实现X射线荧光光谱法(XRF)对钒铁合金中V、Al、Si和Mn元素含量的准确测定。精密度试验表明,待测元素的相对标准偏差均低于0.7%(RSD,n=9),能满足钒铁合金中各元素的检测要求。采用实验方法分析钒铁合金标准样品,测定值与认定值吻合良好。