蔚志毅,薛福林
(青海省地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試應(yīng)用中心,青海 西寧 810000)
高鹽類礦產(chǎn)廣泛應(yīng)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(yīng)用較為廣泛,故對(duì)這類樣品及主要成分的分析非常重要,目前,對(duì)高鹽背景樣品進(jìn)行主要成份分析時(shí)常需要在水溶和酸溶兩個(gè)不同的體系中測(cè)定不同的項(xiàng)目,在地質(zhì)樣品分析測(cè)試中,常常會(huì)遇到如高鈉,高鉀之類樣品,用X射線熒光光譜法遇到地質(zhì)樣品高鹽背景時(shí)基體干擾較大,分析高鹽背景下如Ba,Cu等微量元素時(shí)無法定量分析,因高鹽背景的樣品對(duì)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(shí)要人工混配標(biāo)樣,配制漂移校正樣片,重新選擇各元素的測(cè)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(duì)樣片進(jìn)行預(yù)處理,經(jīng)分析校正一次性測(cè)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(jī)(日本理學(xué))。
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(zhǔn)物質(zhì),MgCl基準(zhǔn)物質(zhì),KCl基準(zhǔn)物質(zhì)(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(shù),測(cè)量條件見表(1)。
表1 分析組分的測(cè)量條件Tab.1 Measurement conditions for elements
首先,調(diào)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(shù),制備出漂移校正樣品,然后選取出滿足方法條件的國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和基準(zhǔn)物質(zhì)人工混配標(biāo)樣,制備標(biāo)準(zhǔn)樣品(混配的,含有梯度的),建立滿足高鹽背景地質(zhì)類樣品的分析工作曲線(采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法和康譜頓散射線內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行基體校正)。測(cè)量精密度,穩(wěn)定性等需符合要求,返測(cè)和對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。測(cè)定結(jié)果需滿足日常分析工作要求和地質(zhì)行業(yè)質(zhì)量規(guī)范要求。
選取國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和NaCl基準(zhǔn)物質(zhì),Mg-Cl基準(zhǔn)物質(zhì),KCl基準(zhǔn)物質(zhì),在瑪瑙研缽中人工逐級(jí)稀釋混配標(biāo)樣(各元素有足夠?qū)挼暮糠秶瓦m當(dāng)?shù)暮刻荻龋?,混配好后裝袋壓樣成片保存待測(cè)。
將混配好的標(biāo)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(shí)間確定為(15~20)s(盡可能減少基體效應(yīng)和粒度效應(yīng),保持樣品分析的一致性),壓樣時(shí)間過短測(cè)量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,過長(zhǎng)耗費(fèi)時(shí)間。
輸入國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣品和人工混配標(biāo)樣的濃度值,選擇相應(yīng)的測(cè)量條件,優(yōu)化測(cè)量條件,測(cè)量樣品的強(qiáng)度值,測(cè)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(cè)量時(shí)要連續(xù)不間斷測(cè)量,避免儀器測(cè)量條件變化的影響。
漂移校正樣品應(yīng)具有相似的類型,即在結(jié)構(gòu)和粒度,化學(xué)組成和礦物組成上要相似,而且校準(zhǔn)樣品中各元素應(yīng)具有能夠明顯出角度和強(qiáng)度的峰值)。
建立滿足高鹽背景地質(zhì)類樣品的分析工作曲線(采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法和康譜頓散射線內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行基體校正)。
本分析方法采用一點(diǎn)法扣背景
式中 IN:扣除背景后的分析線強(qiáng)度;IP:分析線峰值強(qiáng)度;IB:分析線背景強(qiáng)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物GBW07449進(jìn)行了10次的重復(fù)測(cè)量,方法的準(zhǔn)確度、精密度和平均值見表3。
表3 精密度和準(zhǔn)確度Tab.3 Precision and accuracy
在確定儀器的最佳分析參數(shù)(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(zhǔn)直器、探測(cè)器和PHA等)的選擇時(shí),要儀器開機(jī)大于24h才能測(cè)量,粉末壓片的材料和壓樣時(shí)間對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確度影響很大(壓樣有時(shí)需加纖維素),人工混配標(biāo)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(shí)采用經(jīng)驗(yàn)法。
選取國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和人工混配標(biāo)樣建立滿足高鹽背景地質(zhì)類樣品的分析工作曲線,采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法和康譜頓散射線內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行基體校正,能有效縮短測(cè)試時(shí)間,降低分析成本,避免因前期處理流程長(zhǎng)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(shí)結(jié)果可靠準(zhǔn)確,在今后遇到此類樣品時(shí)能夠準(zhǔn)確定量分析,減少測(cè)量時(shí)間和降低成本.尤其對(duì)青海鹽堿地區(qū),有大量高鹽類地質(zhì)樣品,本方法適合此類樣品分析測(cè)試工作,有效解決生產(chǎn)任務(wù),測(cè)定結(jié)果滿足日常分析工作要求和地質(zhì)行業(yè)質(zhì)量規(guī)范要求。