寸鳳妹　李小莉

摘 要 采用粉末壓片，用Axios XRF光譜儀測(cè)定鈦白粉品中Sb、Nb、Zr、Fe、S、P、K、Si、Al和Te 10種微量元素。以標(biāo)準(zhǔn)樣品的配置和樣品的制備為重點(diǎn)，在鈦白粉樣品中加入一定量的甲基纖維素混勻、壓片，樣品表面光滑、平整?？朔擞免伆追蹣悠分苯訅浩捎跇悠氛承暂^大不僅粘模具，而且樣片表面凹凸不平的缺點(diǎn)。用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)和RhKα線(xiàn)的康普頓散射線(xiàn)作內(nèi)標(biāo)校正基體效應(yīng)，方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，分析結(jié)果準(zhǔn)確度能滿(mǎn)足工廠(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控要求。

關(guān)鍵詞 X射線(xiàn)熒光光譜法 鈦白粉樣品 微量元素

鈦白粉被廣泛應(yīng)用于塑料、油漆及食品添加劑中，鈦白粉中雜質(zhì)元素的含量會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，如；鐵含量高會(huì)使其顏色發(fā)黃，磷含量高會(huì)影響產(chǎn)品性質(zhì)，為保證鈦白粉的質(zhì)量，必須對(duì)其雜質(zhì)含量作嚴(yán)格控制。

在工廠(chǎng)鈦白粉中雜質(zhì)的測(cè)定通常采用化學(xué)法[1～4]，僅能測(cè)定磷和鐵等少量元素， 且耗時(shí)長(zhǎng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)快速質(zhì)量監(jiān)控要求。XRF熒光光譜法具有簡(jiǎn)單、快速、靈敏、準(zhǔn)確，而且能進(jìn)行多元素分析 [5～12]，是分析領(lǐng)域中重要分析手段。但在鈦白粉樣品的分析中報(bào)道很少，僅為使用熔融片X射線(xiàn)熒光光譜法測(cè)定鈦白粉樣品中主次量元素[13，14]。為此，本文應(yīng)用Axios XRF光譜儀對(duì)鈦白粉樣品中10種微量元素進(jìn)行測(cè)定，分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度均較好，可以滿(mǎn)足鈦白粉廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控要求。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 儀器與試劑

Axios X射線(xiàn)熒光光譜儀，帕納科公司（原飛利浦分析儀器公司），工作條件為：2.4kW高功率，最大激發(fā)電壓60kV，最大電流125mA，高透過(guò)率，SST超尖銳長(zhǎng)壽命陶瓷端窗（75）銠靶X光管。Superq4.0D軟件，68位自動(dòng)進(jìn)樣器，HP6500彩色打印機(jī)。

本實(shí)驗(yàn)所使用的化學(xué)試劑為甲基纖維素（分析純），鈦白粉樣品來(lái)自安徽銅陵鈦白粉廠(chǎng)。

1.2 元素測(cè)量條件

為準(zhǔn)確測(cè)定鈦白粉樣品中多種微量元素，使用幾個(gè)標(biāo)樣對(duì)元素的分析線(xiàn)和背景進(jìn)行選擇，各元素的測(cè)量條件見(jiàn)表1。

1.3 樣品制備

鈦白粉樣品中雜質(zhì)元素的含量很低，為準(zhǔn)確測(cè)量雜質(zhì)元素含量，采用粉末壓片法制樣。試樣制備的質(zhì)量是影響雜質(zhì)元素準(zhǔn)確測(cè)定的關(guān)鍵步驟之一。由于鈦白粉樣品中粘性較大，直接壓片就會(huì)粘模具，使其測(cè)量面凹凸不平，不光滑。為此采用甲基纖維素（白色粉末）作粘結(jié)劑。

稱(chēng)取在105℃烘2h鈦白粉樣品4.00g和1.00g甲基纖維素，在瑪瑙缽中研磨20min，以保證樣品與甲基纖維素充分混勻，在3.18Х107pa壓力下保壓30s制備試樣，試樣表面十分平整光滑。標(biāo)準(zhǔn)樣品也同樣制備。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)樣品選擇

采用粉末壓片制樣，標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)與待分析樣品在結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成，礦物效應(yīng)和顆粒度方面一致，否則由于存在顆粒度和礦物效應(yīng)，未知樣品的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大誤差。由于鈦白粉的標(biāo)樣較少，選用安徽銅陵鈦白粉廠(chǎng)不同品位段的鈦白粉樣品，對(duì)選中的樣品研磨至粒度為0.037mm，然后經(jīng)過(guò)3個(gè)不同人員，用濕化學(xué)法測(cè)定TiO2[1]，其它元素的測(cè)定主要用分光光度法、原子吸收光譜法、等離子體發(fā)射光譜法[2，3] 定值，取3次測(cè)定的平均值作為標(biāo)準(zhǔn)參考值，使其具有一定含量范圍又有適當(dāng)含量梯度能覆蓋整個(gè)生產(chǎn)范圍的標(biāo)準(zhǔn)系列。標(biāo)樣中各元素的含量范圍見(jiàn)表2。

1.5 基體效應(yīng)及譜線(xiàn)重疊干擾校正

鈦白粉樣品很細(xì)，且標(biāo)樣和分析樣品生產(chǎn)工藝流程完全相同，減少了顆粒度和礦物效應(yīng)。由于采用粉末樣品壓片制樣，元素間的吸收增強(qiáng)效應(yīng)仍然存在，故采用經(jīng)驗(yàn)α系數(shù)法和康普頓散射線(xiàn)內(nèi)標(biāo)校正基體效應(yīng)。本法所用的帕納科公司SuperQ軟件的綜合數(shù)學(xué)校正公式為：

式中：Ci為校準(zhǔn)樣品中分析元素i的含量（在未知樣品分析中為基體校正后分析元素i的含量）；Di為分析元素i校準(zhǔn)曲線(xiàn)的截距；Lim為干擾元素m對(duì)分析元素i譜線(xiàn)重疊干擾校正系數(shù)；Zm為譜線(xiàn)重疊干擾元素；Ei為分析元素i校準(zhǔn)曲線(xiàn)的斜率；Ri為分析元素i的計(jì)數(shù)率（或與內(nèi)標(biāo)的強(qiáng)度比值）；Zj、Zk為共存元素的含量或計(jì)數(shù)率；N為共存元素的數(shù)目；α、β、γ、δ為校正基體效應(yīng)的因子；i為分析元素；m為干擾元素；j和k為共存元素。

2 結(jié)果和討論

2.1 檢出限

檢出限的計(jì)算公式：

2.2 制樣再現(xiàn)性

采用樣品，重復(fù)制備5個(gè)樣片，按表1測(cè)量條件進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表4。由表4中的數(shù)據(jù)可知本法制樣重現(xiàn)性良好。

2.3 分析結(jié)果對(duì)照

用2個(gè)有化學(xué)值的樣品（AA1和AA2）作為未知樣品，使用表1的測(cè)量條件進(jìn)行測(cè)量，其分析結(jié)果對(duì)照見(jiàn)下表5。

3 小結(jié)

在鈦白粉樣品中加入甲基纖維素，混勻，壓片，采用鈦白粉樣品經(jīng)化學(xué)定值后作為標(biāo)準(zhǔn)，用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法和散射線(xiàn)作內(nèi)標(biāo)，校正基體效應(yīng)，方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，提高分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度。

參考文獻(xiàn)

[1] 巖石礦物分析編寫(xiě)小組.巖石礦物分析（第一版），北京：地質(zhì)出版社，1974：303-330.

[2] Bernhard B，Klaus B H.Determination of heavy metals in TiO2 with isotope dilution mass spectrometry[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry ，1994，350（4-5）：284-286.

[3] 黃肇敏.鈦白粉中雜質(zhì)元素的原子發(fā)射光譜分析[J].金屬材料與冶金工程，2007，35（5）：38-41.

[4] 李化權(quán).鈦白粉中痕量雜質(zhì)鐵鈷鎳銅錳的光譜法測(cè)定[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2007，14（5）：52-55.

[5] 李國(guó)會(huì).X射線(xiàn)熒光光譜法測(cè)定橄欖巖主次痕量元素光譜實(shí)驗(yàn)室[J].1997，14（6）：32-34.

[6] 歐陽(yáng)倫熬.X射線(xiàn)熒光光譜法測(cè)定多種鐵礦和硅酸鹽中主次量組分[J].巖礦測(cè)試，2005，24（4）：303-306.

[7] 李國(guó)會(huì).X射線(xiàn)熒光光譜法測(cè)定鉻鐵礦中主次量組分[J].巖礦測(cè)試，1999，18（2）：131-134.

[8] 詹秀春，羅立強(qiáng). 偏振激發(fā)—能量色散X—射線(xiàn)熒光光譜法快速分析地質(zhì)樣品中34種元素[J].光譜學(xué)與光譜分析.2003，34（4）：804-806.

[9] 李國(guó)會(huì)，卜維， 樊守忠.X射線(xiàn)熒光光譜法測(cè)定硅酸鹽中硫等20個(gè)主次痕量元素[J].光譜學(xué)與光譜分析.1994，14（1）： 105-107.

[10] 李國(guó)會(huì)， 樊守忠 ，曹群仙，等.X射線(xiàn)熒光光譜法直接測(cè)定碳酸鹽巖石中主次痕量元素[J].巖礦測(cè)試，1997，16（1）：45-48.

[11] 梁述廷，劉玉春，胡誥.X射線(xiàn)熒光光譜法測(cè)定土壤樣品中碳氮等多種元素[J]. 巖礦測(cè)試，2004，23（2）：102-105.

[12] Kikkert Spectrochimica Acta.1983，33B（56）：502-504.

[13] 張建波，朱麗輝，林力.X射線(xiàn)熒光光譜法測(cè)定鈦白粉中磷鐵鋯鈮[J]. 冶金分析，2009，29（1）：40-43.

[14] 劉勝，王樂(lè)，陶林，等.X射線(xiàn)熒光光譜法測(cè)定鈦白粉中的主次元素含量[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào)，2012，31（增刊）：212-214.