Determinación de cloro, bromo y azufre mediante espectrometría de fluorescencia de rayos X
Resumen del método
La tableta en polvo se utiliza para preparar la muestra en piezas de prueba. Medido utilizando un espectrómetro de fluorescencia de rayos X. Para el cloro y el azufre, se utiliza el método del coeficiente empírico para corregir el efecto de matriz entre elementos. Para el bromo, la dispersión Compton objetivo de rodio se utiliza como estándar interno para corregir el efecto de matriz entre elementos.
Este método es adecuado para la determinación de cloro, bromo y azufre en agua, sedimentos y suelo.
El límite de detección de este método: Cl6.9μg/g, Br0.8μg/g, S6.5μg/g.
El rango de determinación de este método es: Cl21~1000μg/g, Br2,4~40μg/g, S20~3700μg/g.
Instrumentos y dispositivos
Espectrómetro de fluorescencia de rayos X dispersivos en longitud de onda, tubo de rayos X con objetivo de rodio de ventana final, potencia 3kW.
El diámetro interior del molde es de 31mm y el diámetro exterior es de 40mm.
Prensa Prensa hidráulica de 241~306MPa.
Reactivos y materiales
Hornear el cloruro potásico a 105°C durante 2 a 3 horas.
Bromuro potásico seco a 105°C durante 2 a 3 horas.
Sulfato de potasio seco a 105°C durante 2 a 3 horas.
Secar trióxido de molibdeno a 105°C durante 2 a 3 horas.
Hornear el óxido de plomo a 105 ℃ durante 2 a 3 horas.
Polvo de polietileno de baja presión (disponible comercialmente para industria química).
Materiales de referencia de primer nivel del suelo GBW07401~GBW07408, sedimentos del sistema de agua GBW07309~GBW07312, rocas de silicato GBW07109~GBW07114 y materiales estándar de sedimentos de aguas profundas GBW07315.
Curva de Calibración
Preparación de curva de calibración de muestras de series de materiales estándar. Se seleccionaron como serie estándar para dibujar la curva de calibración los materiales estándar nacionales de primera clase GBW07401~GBW07408, los sedimentos del sistema de agua GBW07309~GBW07312 y las rocas de silicato GBW07109~GBW07114 del mismo tipo que las muestras analizadas. Cada elemento debe tener un rango de contenido suficiente y una serie estándar con un contenido determinado. Si los materiales estándar anteriores no pueden cumplir completamente los requisitos, se deben agregar estándares sintéticos apropiados como suplementos. Este método también selecciona el material estándar de sedimentos de aguas profundas GBW07315 y el material estándar de suelo GBW07401~GBW07404, y los mezcla en una cierta proporción para preparar un estándar sintético, consulte la Tabla 84.14. El rango de contenido de la curva de calibración se muestra en la Tabla 84.15.
Tabla 84.14 Contenido de cada elemento en el estándar sintético
Tabla 84.15 Rango de la curva de calibración
Pesar 4,00 g de material estándar con un tamaño de partícula inferior a 0,075 mm (ya en Hornear a 105°C por 6 a 8 horas, enfriar y guardar en secadora), verter en el molde, bordear el sustrato con polvo de polietileno a baja presión, y presionar y formar bajo la presión de una prensa hidráulica de 306MPa. . El diámetro exterior de la pieza de muestra es de 40 mm y el diámetro interior es de 31 mm.
Utilice un bolígrafo de color para numerar el lado blanco de polietileno de baja presión de la muestra y guárdelo en un desecador para evitar la humedad y la contaminación. Durante la medición, solo se deben sujetar los bordes de la muestra para evitar la contaminación de la superficie de medición de la muestra.
Preparación de muestras estandarizadas: Tome una determinada muestra estándar de la muestra de calibración, agregue una cierta cantidad de reactivos de cloruro de potasio, bromuro de potasio, sulfato de potasio, trióxido de molibdeno y óxido de plomo para preparar w (Cl)= 0,50%, w(Br)=0,050%, w(S)=0,30%, w(Pb)=0,20%, w(As)=0,040%, w(Mo)=0,10%, w(K2O) =3,0% , w(CaO)=4,0%, w(Fe2O3)=4,0%. Prepare muestras estandarizadas de acuerdo con el método de preparación de muestras de calibración.
Condiciones de medición. El voltaje de excitación del tubo de rayos X es de 50 kV, la corriente es de 50 mA, el diámetro de la máscara de muestra es de 30 mm, se utiliza el colimador grueso y la trayectoria óptica de vacío es de 16 Pa. Las condiciones de determinación de los elementos analíticos se muestran en la Tabla 84.16.
Tabla 84.16 Condiciones de determinación para elementos analíticos ①
Nota: ①Las condiciones de determinación enumeradas en la tabla son las mejores condiciones para el espectrómetro de fluorescencia de rayos X 3080E2 y se pueden utilizar como referencia. para otros instrumentos al seleccionar las condiciones. ②El límite inferior y el límite superior del contador de altura del pulso (PHA). ③Contador de parpadeo (SC). ④Contador proporcional de flujo (PC). ⑤Los picos espectrales se refieren a valores medidos reales en lugar de valores teóricos.
⑥, ⑨, ⑩ y ?珏瑡 se utilizan respectivamente para la interferencia de superposición de líneas espectrales y la corrección del efecto de matriz del molibdeno sobre el cloro. ⑦ Se utiliza para corregir la interferencia de superposición de líneas espectrales del arsénico sobre el bromo. ⑧ Se utiliza para corregir la interferencia de superposición de líneas espectrales del plomo sobre el arsénico.
La medición de la muestra de calibración debe completarse dentro de un tiempo de inicio. El instrumento debe precalentarse antes de la medición para garantizar un funcionamiento estable del instrumento.
Utilice el método de un punto para abrochar el fondo. La fórmula de cálculo se muestra en la Ecuación 84.1.
Calibración y efecto de matriz y corrección de interferencia de superposición de líneas espectrales:
Para la línea BrKα, utilice la línea de dispersión Compton del objetivo de rodio como estándar interno para corregir el efecto de matriz. Si el Fe en la muestra y el contenido de Ca son altos, se debe utilizar el método del coeficiente empírico para corregir la influencia del Fe y Ca en la línea BrKα. Para Cl y S, se utiliza el método del coeficiente empírico para corregir el efecto de matriz. La fórmula matemática utilizada es:
Análisis de minerales de roca Volumen 4 Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente
Donde: wi es el estándar para analizar el elemento i en el material estándar (o muestra desconocida). ) valor; a, b, c son las constantes de la curva de calibración del elemento analizado i; Ii es la intensidad de rayos X (o relación de intensidad) del elemento analizado i en el material estándar (o muestra desconocida); del elemento restante j El coeficiente de influencia del elemento i es el contenido del elemento j existente Bik es el coeficiente de corrección de interferencia de superposición de líneas espectrales del elemento k que interfiere en el elemento analizado i; intensidad del rayo) del elemento perturbador k.
Con base en la intensidad medida y el contenido de la muestra estándar seleccionada y el cálculo de regresión usando la ecuación (84.5), los coeficientes de influencia de las constantes de la curva de calibración a, b, cy el elemento j existente en el analizado Se obtiene el elemento i. El coeficiente de interferencia Bik superpuesto de la línea espectral del elemento i analizado entre aij y el elemento perturbador k se almacena en el software de análisis cuantitativo del ordenador.
Mide muestras estandarizadas. La intensidad de los rayos X de cada elemento analizado en la muestra estandarizada se mide y se almacena en la computadora como base para la corrección de la deriva del instrumento. Las muestras estandarizadas deben medirse al mismo tiempo que el material estándar durante una puesta en marcha para garantizar la eficacia de la corrección de la deriva del instrumento.
Pasos del análisis
Prepare y numere las piezas de muestra desconocidas de acuerdo con los mismos pasos que la preparación de muestras de la serie de materiales estándar para establecer la curva de calibración.
Antes de medir una muestra desconocida, el analizador de altura del pulso (PHA) debe ajustarse con una muestra de ajuste del analizador de altura del pulso (PHA) dedicada. El contador proporcional de flujo de gas (PC) puede utilizar un bloque de aluminio (AlKα) como muestra de ajuste, y el contador de centelleo (SC) puede utilizar un bloque de latón (CuKα) como muestra de ajuste.
Inicie el programa de análisis cuantitativo, mida muestras estandarizadas y realice la corrección de la deriva del instrumento.
Para medir la muestra de monitoreo de material estándar preparada en el mismo lote que la muestra desconocida, la precisión de los resultados del análisis elemental debe cumplir con los requisitos de las especificaciones y regulaciones relevantes.
Ingrese el nombre de la muestra desconocida y mida la muestra desconocida.
Según la intensidad medida de la muestra desconocida, el software calcula el contenido según la fórmula (84.5) e imprime los resultados del análisis.
Notas 1) Las muestras utilizadas para la determinación por este método deben sellarse y envasarse en pequeños frascos de vidrio esmerilado o frascos de polipropileno antes de ser enviados al laboratorio. Debido al alto contenido de cloro en el aire del entorno del laboratorio, las muestras se contaminarán rápidamente. Las piezas de muestra preparadas deben medirse lo antes posible. Si no se pueden medir a tiempo, deben almacenarse en un desecador.
2) Los experimentos han descubierto que el contenido de cloro de algunos sedimentos del sistema de agua y muestras de suelo aumenta con el número de mediciones. Para obtener resultados de análisis precisos, este método debe utilizar piezas de muestra recién preparadas para medir el cloro primero y luego medir otros elementos secuencialmente. Para la determinación de cloro no se pueden reutilizar ni piezas de muestra ni muestras estándar.