冰晶石的分析方法
( 中華人民共和國有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))
本部分規(guī)定了冰晶石中氟、鋁、鈉、硅、鐵、硫、磷、鈣含量(以F、Al、Na、SiO2、Fe2O3、SO42-、P2O5、CaO表示)的測定方法。
測定范圍見下表:
組分 | 測量范圍/% | 組分 | 測量范圍/% |
F | 51.2~55.5 | Fe2O3 | 0.01~0.05 |
Al | 11.7~17.3 | SO42- | 0.10~2.0 |
Na | 21.7~32.9 | P2O5 | 0.001~0.06 |
SiO2 | 0.09~0.5 | CaO | 0.006~0.7 |
2 方法原理
試樣用無水四硼酸鋰和偏硼酸鋰混合熔劑熔融,加少量溴化鋰(或碘化銨)作脫模劑,在1000℃下熔融,制成玻璃樣片,用X射線熒光光譜儀進行測量。用理論a系數(shù)或基本參數(shù)法校正元素間的吸收 - 增強效應(yīng)。
3 試劑
3.1 無水四硼酸鋰和偏硼酸鋰混合熔劑[Li2B4O7(67%)+ LiBO2(33%),質(zhì)量比]:在700℃下灼燒2h。
3.2 脫膜劑:溴化鋰飽和溶液或碘化銨溶液(300g/L)。
4 儀器設(shè)備
4.1 鉑 - 金合金坩堝(95%Pt + 5%Au)。
4.2 鉑 - 金合金鑄模(95%Pt + 5%Au),鑄模材料底厚度約1mm,使其不易變形。
注:熔樣器皿和鑄??珊隙橐?。若試樣在坩堝中熔融后直接成型,則要求坩堝底面內(nèi)壁平整光滑。而且要求規(guī)格:上端內(nèi)徑45mm,下端內(nèi)徑33mm,高25mm。
4.3 熔樣機:電阻爐或高頻電感爐熔樣機,也可用其它類型熔樣機,要求溫度不低于 1100 ℃,且可自動控制溫度。
4.4 波長色散X射線熒光光譜儀:端窗銠靶x射線管。
5 試樣
試樣制備:按照YS/T273.13-2006制備干燥試樣。
6 步驟
YS/T273.14 - 200X
6.1 測定次數(shù)
分析時應(yīng)稱取三份試樣,進行平行測定,取其平均值。
6.2 試料
按照試樣和熔劑的質(zhì)量比為1.5∶10準(zhǔn)確稱量試樣和熔劑。
6.3 校正試驗
隨同試樣分析同類型的標(biāo)準(zhǔn)樣品。
6.4 試樣片的制備
6.4.1 混合:稱取熔劑(3.1)于瓷坩堝中,轉(zhuǎn)入鉑 - 金坩堝(4.1)中一部分,稱取試樣于鉑 - 金坩堝中,與熔劑混合均勻,把剩余的熔劑轉(zhuǎn)入鉑 - 金坩堝中并覆蓋在上層,加入1滴脫膜劑。
6.4.2 熔融:放入熔樣機(4.3)上在1000℃下熔融10min,熔融過程要轉(zhuǎn)動坩堝,使粘在坩堝壁上的小熔珠和樣品進入熔融體中。每隔一定時間,熔樣機(4.3)自動搖動坩堝,將氣泡趕盡,并使熔融物混勻。
6.4.3 澆鑄:在鑄模中澆鑄成型。將坩堝內(nèi)熔融物傾入已加熱至800℃以上的鑄模中。將鑄模移離火焰,冷卻。已成型的玻璃圓片與鑄模剝離。
6.4.4 樣片的保存:取出樣片,在非測量面貼上標(biāo)簽,放于干燥器內(nèi)保存,防止吸潮和污染。測量時,只能拿樣片的邊緣,以避免X射線測量面的沾污。
6.5 校正
6.5.1背景校正:對于常量元素可選擇測量一個或兩個背景。
6.5.2 儀器漂移校正:通過監(jiān)控樣測量校正儀器漂移。
6.5.3 校準(zhǔn)曲線的繪制
6.5.3.1 標(biāo)準(zhǔn)樣片的制備:選擇冰晶石標(biāo)準(zhǔn)樣品作為校準(zhǔn)樣品繪制校準(zhǔn)曲線,每個元素都應(yīng)有一個具有足夠的含量范圍又有一定梯度的標(biāo)準(zhǔn)系列。如上述標(biāo)樣不能滿足時,應(yīng)加配適當(dāng)人工混合標(biāo)準(zhǔn)補充之。標(biāo)準(zhǔn)樣片的制備按6.4步驟進行。
6.5.3.2 校正與校準(zhǔn):譜線重疊校正采用強度校正。鐵對氟、硫有干擾,磷、硫?qū)︹c,鈣對硅、磷的干擾也應(yīng)引起注意。元素間的吸收 - 增強效應(yīng)用理論a系數(shù)或基本參數(shù)法校正。
6.6 光譜測量
6.6.1將儀器(4.4)預(yù)熱使其穩(wěn)定,根據(jù)x射線管型號調(diào)節(jié)管電壓和管電流,根據(jù)x射線熒光光譜儀的型號選定工作參數(shù)〔見附錄A〕。
6.6.2 測量監(jiān)控樣品樣品:設(shè)置監(jiān)控樣品名,測量監(jiān)控樣品中分析元素的X射線強度。監(jiān)控樣品中分析元素的參考強度必須與標(biāo)準(zhǔn)樣品在同一次開機中測量,以保證漂移校正的有效性。
6.6.3 測量標(biāo)準(zhǔn)樣品:輸入標(biāo)準(zhǔn)樣品名,測量標(biāo)準(zhǔn)樣品中各分析元素的X射線強度。
6.6.4 測量未知樣品:啟動定量分析程序,測量監(jiān)控樣品,進行儀器漂移校正。測量與未知樣品同批制備的濃度已知的檢查樣品。檢查樣品中各元素的分析結(jié)果要滿足表2規(guī)定的重復(fù)性要求。輸入未知樣品名,測量未知樣品。
7 分析結(jié)果的計算
測量標(biāo)準(zhǔn)樣品的X射線強度,得到強度與濃度的二次方程或一次方程。次方程式可通過*小二乘法計算。求出校準(zhǔn)曲線常數(shù)a、b、c和譜線重疊校正系數(shù)βik,并保存在計算機的定量分析軟件中。
根據(jù)未知樣品的X射線測量強度,由計算機軟件按照公式(1)計算含量并自動打印出測量結(jié)果。
YS/T273.14—200X
(1)
式中:
Wi — 試樣中元素i的含量;
— 元素i的X射線強度;
a、b、c — 系數(shù)。
8 精密度
8.1 重復(fù)性
在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的測定值,測定結(jié)果的**差值不超過表2所規(guī)定的重復(fù)性限(r)要求。
表2 重復(fù)性
組分 | 含量范圍/% | 重復(fù)性限(r)/% | 組分 | 含量范圍/% | 重復(fù)性限(r)/% |
F | 51.2~55.5 | 0.50 | Fe2O3 | 0.01~0.05 | 0.0060 |
Al | 11.7~17.3 | 0.28 | SO42- | 0.1~2.0 | 0.015 |
Na | 21.7~32.9 | 0.020 | P2O5 | 0.001~0.06 | 0.0015 |
SiO2 | 0.09~0.5 | 0.010 | CaO | 0.006~0.7 | 0.0060 |
8.2 允許差
實驗室間分析結(jié)果的差值不大于下表所列允許差。
9 質(zhì)量保證與控制
應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)樣品或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)樣品或內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)樣品,使用時至少每半年校核一次本方法標(biāo)準(zhǔn)的有效性。當(dāng)過程失控時,應(yīng)找出原因,糾正錯誤后,重新進行效對。
附錄A
(資料性附錄)
根據(jù)設(shè)備,在真空條件下,各元素測量條件見表A.1
表A.1
分析線 | 準(zhǔn)直器 | 探測器 | 晶體 | 2θ角(度) |
FKα | 粗 | Flow | PX1或 TIAP | 44或 90 |
AlKα | 粗 | Flow | PET(PE) | 145 |
NaKα | 粗 | Flow | PX1或 TIAP | 28或 55 |
SiKα | 粗 | Flow | PET(PE) | 109 |
FeKα | 粗或細(xì) | Duplex或Flow | PX10或 LiF200 | 57 |
SKα | 粗 | Flow | Ge111 | 110 |
PKα | 粗 | Flow | Ge111或 PET(PE) | 141或 89 |
CaKα | 粗 | Flow | PX10或 LiF200 | 113 |
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