蔚志毅,薛福林
(青海省地質礦產測試應用中心,青海 西寧 810000)
高鹽類礦產廣泛應用于化工,染料,陶瓷,肥料等,是重要的化工原料,尤其以鈉鹽,鉀鹽應用較為廣泛,故對這類樣品及主要成分的分析非常重要,目前,對高鹽背景樣品進行主要成份分析時常需要在水溶和酸溶兩個不同的體系中測定不同的項目,在地質樣品分析測試中,常常會遇到如高鈉,高鉀之類樣品,用X射線熒光光譜法遇到地質樣品高鹽背景時基體干擾較大,分析高鹽背景下如Ba,Cu等微量元素時無法定量分析,因高鹽背景的樣品對其主要分析的微量元素干擾較大,故以往的低鹽類分析方法不適用此高鹽背景的方法,在建立新的曲線時要人工混配標樣,配制漂移校正樣片,重新選擇各元素的測量條件,需重新建立高鹽背景的工作分析曲線等問題,本法采用X射線熒光光譜法直接壓片法對樣片進行預處理,經分析校正一次性測得高鹽背景樣品中的多組分元素,故本法旨在解決高鹽背景樣品在X射線熒光光譜法中的定量分析。
PW4400/40型X射線熒光光譜儀(荷蘭帕納科公司);BRE-33型壓樣機(日本理學)。
塑料粉(高密度聚乙烯樹脂北京東方石油化工有限公司);氬-甲烷氣體(90%北京普萊克斯)。NaCl基準物質,MgCl基準物質,KCl基準物質(凈含量100g,含量不少于99.95%~100.05%天津市百世化工有限公司)。
選取最佳的儀器工作條件和各元素的分析參數,測量條件見表(1)。
表1 分析組分的測量條件Tab.1 Measurement conditions for elements
首先,調節(jié)好儀器的分辨率和穩(wěn)定性,選擇最佳的儀器工作條件和各元素的分析參數,制備出漂移校正樣品,然后選取出滿足方法條件的國家一級標準物質和基準物質人工混配標樣,制備標準樣品(混配的,含有梯度的),建立滿足高鹽背景地質類樣品的分析工作曲線(采用經驗系數法和康譜頓散射線內標法進行基體校正)。測量精密度,穩(wěn)定性等需符合要求,返測和對比試驗數據。測定結果需滿足日常分析工作要求和地質行業(yè)質量規(guī)范要求。
選取國家一級標準物質和NaCl基準物質,Mg-Cl基準物質,KCl基準物質,在瑪瑙研缽中人工逐級稀釋混配標樣(各元素有足夠寬的含量范圍和適當的含量梯度),混配好后裝袋壓樣成片保存待測。
將混配好的標樣壓片制樣,材料選用低壓聚乙烯粉,壓樣升壓壓力確定為30MPa,升壓時間確定為(15~20)s(盡可能減少基體效應和粒度效應,保持樣品分析的一致性),壓樣時間過短測量數據不穩(wěn)定,過長耗費時間。
輸入國家一級標準樣品和人工混配標樣的濃度值,選擇相應的測量條件,優(yōu)化測量條件,測量樣品的強度值,測量完成后回歸曲線,通過背景校正和譜線重疊校正,選擇最佳分析工作曲線。需要注意測量時要連續(xù)不間斷測量,避免儀器測量條件變化的影響。
漂移校正樣品應具有相似的類型,即在結構和粒度,化學組成和礦物組成上要相似,而且校準樣品中各元素應具有能夠明顯出角度和強度的峰值)。
建立滿足高鹽背景地質類樣品的分析工作曲線(采用經驗系數法和康譜頓散射線內標法進行基體校正)。
本分析方法采用一點法扣背景
式中 IN:扣除背景后的分析線強度;IP:分析線峰值強度;IB:分析線背景強度。
譜線重疊干擾的校正元素見表2。
表2 譜線重疊和影響元素Tab.2 Overlapping spectral lines and effecting elements
選取國家標準物GBW07449進行了10次的重復測量,方法的準確度、精密度和平均值見表3。
表3 精密度和準確度Tab.3 Precision and accuracy
在確定儀器的最佳分析參數(各元素的分析條件包括元素的激發(fā)、分析線、背景位置、干擾譜線、分析晶體、準直器、探測器和PHA等)的選擇時,要儀器開機大于24h才能測量,粉末壓片的材料和壓樣時間對測量的準確度影響很大(壓樣有時需加纖維素),人工混配標樣和合適的稀釋比例保證曲線的梯度。建立高鹽背景的分析工作曲線時采用經驗法。
選取國家一級標準物質和人工混配標樣建立滿足高鹽背景地質類樣品的分析工作曲線,采用經驗系數法和康譜頓散射線內標法進行基體校正,能有效縮短測試時間,降低分析成本,避免因前期處理流程長而造成二次污染,使高鹽背景類樣品在分析其他微量元素時結果可靠準確,在今后遇到此類樣品時能夠準確定量分析,減少測量時間和降低成本.尤其對青海鹽堿地區(qū),有大量高鹽類地質樣品,本方法適合此類樣品分析測試工作,有效解決生產任務,測定結果滿足日常分析工作要求和地質行業(yè)質量規(guī)范要求。