冰晶石的分析方法
( 中华人民共和国有色金属行业标准)
本部分规定了冰晶石中氟、铝、钠、硅、铁、硫、磷、钙含量(以F、Al、Na、SiO2、Fe2O3、SO42-、P2O5、CaO表示)的测定方法。
测定范围见下表:
组分 | 测量范围/% | 组分 | 测量范围/% |
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
试样用无水四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂熔融,加少量溴化锂(或碘化铵)作脱模剂,在1000℃下熔融,制成玻璃样片,用X射线荧光光谱仪进行测量。用理论a系数或基本参数法校正元素间的吸收 - 增强效应。
3 试剂
3.1 无水四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂[Li2B4O7(67%)+ LiBO2(33%),质量比]:在700℃下灼烧2h。
3.2 脱膜剂:溴化锂饱和溶液或碘化铵溶液(300g/L)。
4 仪器设备
4.1 铂 - 金合金坩埚(95%Pt + 5%Au)。
4.2 铂 - 金合金铸模(95%Pt + 5%Au),铸模材料底厚度约1mm,使其不易变形。
注:熔样器皿和铸模可合二为一。若试样在坩埚中熔融后直接成型,则要求坩埚底面内壁平整光滑。而且要求规格:上端内径45mm,下端内径33mm,高25mm。
4.3 熔样机:电阻炉或高频电感炉熔样机,也可用其它类型熔样机,要求温度不低于 1100 ℃,且可自动控制温度。
4.4 波长色散X射线荧光光谱仪:端窗铑靶x射线管。
5 试样
试样制备:按照YS/T273.13-2006制备干燥试样。
6 步骤
YS/T273.14 - 200X
6.1 测定次数
分析时应称取三份试样,进行平行测定,取其平均值。
6.2 试料
按照试样和熔剂的质量比为1.5∶10准确称量试样和熔剂。
6.3 校正试验
随同试样分析同类型的标准样品。
6.4 试样片的制备
6.4.1 混合:称取熔剂(3.1)于瓷坩埚中,转入铂 - 金坩埚(4.1)中一部分,称取试样于铂 - 金坩埚中,与熔剂混合均匀,把剩余的熔剂转入铂 - 金坩埚中并覆盖在上层,加入1滴脱膜剂。
6.4.2 熔融:放入熔样机(4.3)上在1000℃下熔融10min,熔融过程要转动坩埚,使粘在坩埚壁上的小熔珠和样品进入熔融体中。每隔一定时间,熔样机(4.3)自动摇动坩埚,将气泡赶尽,并使熔融物混匀。
6.4.3 浇铸:在铸模中浇铸成型。将坩埚内熔融物倾入已加热至800℃以上的铸模中。将铸模移离火焰,冷却。已成型的玻璃圆片与铸模剥离。
6.4.4 样片的保存:取出样片,在非测量面贴上标签,放于干燥器内保存,防止吸潮和污染。测量时,只能拿样片的边缘,以避免X射线测量面的沾污。
6.5 校正
6.5.1背景校正:对于常量元素可选择测量一个或两个背景。
6.5.2 仪器漂移校正:通过监控样测量校正仪器漂移。
6.5.3 校准曲线的绘制
6.5.3.1 标准样片的制备:选择冰晶石标准样品作为校准样品绘制校准曲线,每个元素都应有一个具有足够的含量范围又有一定梯度的标准系列。如上述标样不能满足时,应加配适当人工混合标准补充之。标准样片的制备按6.4步骤进行。
6.5.3.2 校正与校准:谱线重叠校正采用强度校正。铁对氟、硫有干扰,磷、硫对钠,钙对硅、磷的干扰也应引起注意。元素间的吸收 - 增强效应用理论a系数或基本参数法校正。
6.6 光谱测量
6.6.1将仪器(4.4)预热使其稳定,根据x射线管型号调节管电压和管电流,根据x射线荧光光谱仪的型号选定工作参数〔见附录A〕。
6.6.2 测量监控样品样品:设置监控样品名,测量监控样品中分析元素的X射线强度。监控样品中分析元素的参考强度必须与标准样品在同一次开机中测量,以保证漂移校正的有效性。
6.6.3 测量标准样品:输入标准样品名,测量标准样品中各分析元素的X射线强度。
6.6.4 测量未知样品:启动定量分析程序,测量监控样品,进行仪器漂移校正。测量与未知样品同批制备的浓度已知的检查样品。检查样品中各元素的分析结果要满足表2规定的重复性要求。输入未知样品名,测量未知样品。
7 分析结果的计算
测量标准样品的X射线强度,得到强度与浓度的二次方程或一次方程。次方程式可通过*小二乘法计算。求出校准曲线常数a、b、c和谱线重叠校正系数βik,并保存在计算机的定量分析软件中。
根据未知样品的X射线测量强度,由计算机软件按照公式(1)计算含量并自动打印出测量结果。
YS/T273.14—200X
(1)
式中:
Wi — 试样中元素i的含量;
— 元素i的X射线强度;
a、b、c — 系数。
8 精密度
8.1 重复性
在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,测定结果的**差值不超过表2所规定的重复性限(r)要求。
表2 重复性
组分 | 含量范围/% | 重复性限(r)/% | 组分 | 含量范围/% | 重复性限(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 允许差
实验室间分析结果的差值不大于下表所列允许差。
9 质量保证与控制
应用国家标准样品或行业标准样品或内控标准样品,使用时至少每半年校核一次本方法标准的有效性。当过程失控时,应找出原因,纠正错误后,重新进行效对。
附录A
(资料性附录)
根据设备,在真空条件下,各元素测量条件见表A.1
表A.1
分析线 | 准直器 | 探测器 | 晶体 | 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 | 粗或细 | 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 |
国家发展和改革委员会 发布