孫愨 李彥輝（河鋼承鋼，.檢驗檢測中心，.釩鈦事業(yè)部河北承德 0670）

X熒光壓片法測定鐵精粉中主次含量

孫愨1李彥輝2（河鋼承鋼，1.檢驗檢測中心，2.釩鈦事業(yè)部河北承德 067102）

本文研究了X射線熒光光譜壓片測定的影響因素，主要研究了粒度對鐵精粉測定結果的影響，確定鐵精粉最佳的測定粒度，從而有效解決了粒度帶來的結果差異，不僅使測定結果快速，穩(wěn)定，而且結果也令人非常滿意。

X射線熒光光譜;壓片;粒度

隨著承鋼不斷的發(fā)展，外進原料以及自產(chǎn)品不斷增加，常規(guī)的手工化學分析已經(jīng)跟不上時代的腳步，分析方法逐漸由繁瑣的化學分析方法轉變?yōu)樽詣踊癁橐惑w的儀器分析，而熔融法的儀器分析比較成熟，但使用的無水高純試劑價格昂貴，單個樣品的測定達到六元左右，每天測定三百多個樣品，日成本近二千元。而X熒光光譜儀測定壓片樣品時，容易產(chǎn)生基體干擾，基體干擾帶來的影響就是會使測定結果產(chǎn)生很大的偏差，而帶來基體干擾的主要因素就是樣品粒度。所以需要解決粒度問題。

1 熒光光譜儀主要用途

X熒光光譜儀根據(jù)各元素的特征X射線的強度獲得各元素的含量信息。在承鋼的生產(chǎn)檢驗過程中應用于鐵精粉、機燒礦、球團礦、優(yōu)質石灰、螢石、白云石、爐渣、釩渣、混料、配料等成分的檢測。

2 熒光光譜儀壓片測定的影響因素

粉末顆粒的形狀、顆粒的大小及組成、顆粒表面的微觀形貌組織、內(nèi)部結構等粉末特征性是重要的物理性能，通常X射線只能激發(fā)試樣表面（約20um）的原子，即在X射線激發(fā)下的熒光輻射僅來自試樣表面以下一定深度范圍內(nèi)的原子。由于樣品的密度隨樣品顆粒大小變化，因此在相同照射面積內(nèi)不同顆粒度的試樣對熒光強度的貢獻也就不同。根據(jù)非均勻性函數(shù)的公式，熒光總強度與顆粒的等效直徑、試樣總的有效衰減、熒光化合物的有效衰減、試樣物質總密度、熒光化合物的密度、元素化合物的體積分數(shù)、元素的有效衰減、元素的密度有關。粒度的非均勻性對測定結果的影響稱為顆粒效應。當顆粒的等效直徑越小時，熒光強度越接近均勻性樣品的熒光強度，熒光總強度也趨于穩(wěn)定。樣品研磨的粒度對樣品分析結果影響非常大，是分析結果準確與否的關鍵步驟。

3 壓片測定影響的解決方法

當研磨到某元素的X熒光強度趨于穩(wěn)定時，這時顆粒效應基本消除了?？朔w粒度效應的有效方法是通過研磨，使試樣的X射線熒光強度趨于穩(wěn)定，即可基本消除顆粒度的影響。不同樣品的硬度及構造不同所以研磨時間也就不能具體定義，但經(jīng)過多次試驗，被測樣品經(jīng)破碎后在震動研磨中研磨，再通過200目篩網(wǎng)，實驗結果表明，樣品粒度小于400目時，熒光強度穩(wěn)定，樣品粒度均勻。

4 磨樣方法的選擇

改變研磨的單一方式，可以采用YXQM-2L型研磨機研磨，此研磨機改變原來磨樣的單一形式，在研磨鍋中樣品與大小不一的鋼珠進行破碎研磨，產(chǎn)生無規(guī)則振動研磨，使樣品研磨更加充分均勻，樣品的粉末顆粒形狀，規(guī)格一致。此研磨機優(yōu)點：樣品研磨充分均勻，磨樣機體積小，輕便。缺點是在制備下一樣品時研磨鍋和鋼珠清洗不方便。

5 樣片的密度

被測樣片的密度不一致會導致X射線所激發(fā)試樣表面的原子的熒光強度不同，導致樣片的密度不一致的主要原因在于，壓片時樣品的用量不同。

要解決樣片的密度不一致的方法，首先在壓制樣片時用粉末壓樣機的壓力和在靜態(tài)保壓的時間保持不變。然后壓片的樣品用量也要保持一致，最好在天平稱重在進行壓片，這樣便可以保證樣片的密度、厚度的一致性。

6 基體效應

被測量的樣品中，往往其成份是由多種元素組成，除待測元素以外的元素統(tǒng)稱為基體。由于被測量的樣品中，其基體成份是變化的，這個變化一是指元素的變化，二是指含量的變化，它直接影響待測元素特征X射線強度的測量。換句話說，待測元素含量相同，由于其基體成份不同，測量到的待測元素特征X射線強度是不同的，這就是基體效應?；w效應是X射線熒光定量分析的主要誤差來源之一。

基體效應的影響是無法根除的，可以通過掩蔽或者基體匹配的方法來消除基體干擾。掩蔽是用以掩蔽干擾離子。例如用硫氰化鉀與二價鈷離子反應生成藍色的絡離子，可以鑒定二價鈷離子的存在，但溶液中若存在三價鐵離子，三價鐵與硫氰化鉀反應將生成紅色絡離子而產(chǎn)生干擾。若加入NaF，使鐵離子與氟離子結合生成無色離子，就可消除三價鐵在分析中的干擾，NaF就是一種掩蔽。但掩蔽通常都是利用絡合反應、氧化還原反應或沉淀反應，消除離子的干擾，所以不適用于熒光壓片的測定。而基體匹配法可以找到含量高低不一的與待測樣品為同一物質的樣品進行化學定值，然后分段建立工作曲線，在測定未知樣品的含量時，采用相同或相近的某段工作曲線進行測定，這樣就可以減少或避免基體效應的影響。而粒度的大小最終可以通過對X熒光的相應元素校正，可以有效的解決基體帶來的干擾，從而有效的控制結果的準確性。用X射線熒光光譜對亞鐵的粉末壓片進行檢測，準確度高，精密度好。生產(chǎn)樣品分析都能夠達到滿意效果，提高了檢驗質量和檢驗效率，大大節(jié)約人力物力以及化學藥品的消耗，完全可以應用于生產(chǎn)檢驗。

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