(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院 河南商丘476000)
(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院 河南商丘476000)
X射線熒光光譜分析是一種快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的方法,已被成功地用于地質(zhì)化探樣品中主、次量元素的分析,但基本上均用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法校正元素間吸收——增強(qiáng)效應(yīng),國(guó)內(nèi)一般用50只左右的標(biāo)準(zhǔn)樣品,Guerara等,用粉末壓片法測(cè)定地質(zhì)樣品中主量元素,采用美國(guó)、西德、日本等國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)樣品,比較了經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法和強(qiáng)度一濃度比法對(duì)分析結(jié)果的影響,認(rèn)為強(qiáng)度一濃度比法分析 SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和 K2O的結(jié)果優(yōu)于經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法,對(duì)Na2O、MgO和P2O5兩種方法所得結(jié)果并不理想。
X射線質(zhì)
在X一射線熒光光譜分析中,目前普遍采用理論α系數(shù)對(duì)元素的基體效應(yīng)進(jìn)行數(shù)學(xué)校正,這主要是由于理論α系數(shù)可由理論參數(shù)進(jìn)行計(jì)算而不需要大量的標(biāo)樣,而且,它具有較明確的物理意義、校正結(jié)果準(zhǔn)確和適用范圍寬等特點(diǎn)。本文用NBSGSC程序計(jì)算非金屬地質(zhì)樣品熔融片體系的理論α系數(shù),將其輸入理學(xué)353OX一射線熒光光譜儀的DATA—FLEX一181B軟件中,對(duì)該類樣品的l0個(gè)常見主、次量成分進(jìn)行分析.結(jié)果可與化學(xué)法相比。
本文采用NBSGSC程序計(jì)算理論α系數(shù),在該程序中,基體效應(yīng)的數(shù)學(xué)校正采用下面方程:
對(duì)于熔融片體系來(lái)說(shuō),上式中的αi、αj、α′ijk均趨近于零。所以,用該程序計(jì)算理論α系數(shù)時(shí),通過(guò)人機(jī)對(duì)話,僅需輸入一些參數(shù)(元素的平均濃度、X射線照射樣品的入射角和出射角、元素分析線、靶材、靶角、管壓、管窗厚度、熔融稀釋比等),即可計(jì)算出所需的理論α系數(shù)。見表1。
表1 地質(zhì)樣品熔片系統(tǒng)理論α系數(shù)表
在NBSGSC程序中,燒失量(LOI)項(xiàng)也作為一個(gè)基體組分參加校正,因此計(jì)算出的理論α系數(shù)表中,燒失量項(xiàng)的α系數(shù)不能為零。而日本理學(xué)3530計(jì)算機(jī)軟件固定,燒失量項(xiàng)的理論α系數(shù)無(wú)法輸人,因此,需將上述計(jì)算出的理論α系數(shù)表轉(zhuǎn)換為消去燒失量項(xiàng)的理論α系數(shù)。本文采用華佑南等人提出的理論α系數(shù)轉(zhuǎn)換公式,即;
2.1 樣品制備
準(zhǔn)確稱量烘干試樣0.8000g及無(wú)水四硼酸鋰4.000Og混勻,轉(zhuǎn)入鉑-金合金坩堝,加入30mg碘化鋰溶液,放在待測(cè)粉末樣品熔融裝置中熔融。冷卻后取出,放入干燥器中待測(cè)。
2.2 儀器測(cè)量條件
本文使用日本理學(xué)353O多道X射線熒光儀,超尖銳端窗銠靶X光管,激發(fā)電壓50kV,電流5OmA。分折線均用Ka,Na、Mg采用TAP晶體,A1、Si采用PET晶體,P為RX-6晶體,其余均為L(zhǎng)iF200晶體。Na、Mg、A1、Si采用流氣正比計(jì)數(shù)器,其余元素用封閉正比計(jì)數(shù)器。采用標(biāo)準(zhǔn)化涮置方式進(jìn)行。
2.3 回歸分析及數(shù)據(jù)處理
在主量元素的測(cè)定中,由于非金屬地質(zhì)樣品基體的復(fù)雜性,本文選擇了二十九個(gè)標(biāo)樣(包括人工合成標(biāo)樣)參加回歸。在回歸分析中,首先利用C作業(yè)計(jì)算各元素的假定參考值(U值)。然后,利用U值和I(強(qiáng)度)值進(jìn)行回歸,求出標(biāo)準(zhǔn)曲線系數(shù),存入軟件。調(diào)用T作業(yè),聯(lián)機(jī)測(cè)定未知試樣。
本文對(duì)地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及本所生產(chǎn)管理樣品進(jìn)行了實(shí)測(cè),XRF法與標(biāo)準(zhǔn)值或化學(xué)法結(jié)果符合得較好,這充分說(shuō)明,理論α系數(shù)用于熔片體系基體效應(yīng)的校正是成功的。
(1)理論α系數(shù)用于熔片體系基體校正,適用范圍較寬。由實(shí)測(cè)樣品可看出,無(wú)論是硅酸鹽試樣還是碳酸鹽試樣,理論α系數(shù)都能很好地適應(yīng),即使用同一套理論α系數(shù),可以應(yīng)用于含量范圍較寬的多種類型地質(zhì)樣品分析。
(2)與經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法相比,理論α系數(shù)法具有校正結(jié)果準(zhǔn)確,所需標(biāo)樣數(shù)量少等優(yōu)點(diǎn)。
(3)燒失量項(xiàng)作為非XRF測(cè)定組分,對(duì)于熔片系統(tǒng),無(wú)法測(cè)定其強(qiáng)度值。對(duì)于多種類型地質(zhì)樣品來(lái)說(shuō),燒失量變化較大,可從千分之幾到百分之幾十,因此,必須將燒失量項(xiàng)作為一個(gè)組分參加基體校正,否則,將直接影響主量元素的分折結(jié)果。
[1]張中義,冉光儀,胄昂.理化檢驗(yàn) (化).1988,24(2),76.
理論α系數(shù)在非金屬地質(zhì)樣品X射線熒光光譜分析中的應(yīng)用
■苗磊
P62[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-10-254-1