X射線熒光光譜法測定化探樣品中的25種主次和微量元素量

1、X射線熒光光譜法測定化探樣品中的25種主次和微量元素量1 范圍 本方法規(guī)定了地球化學勘查試樣中SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、Ba、Co、Cr、Cu、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr 25種主、次和微量元素的測定方法。本方法適用于水系沉積物、土壤和巖石等試樣中以上各元素的測定。本方法檢出限（3s）：見表1。 表1 元素檢出限 （B）/gg-1元素檢出限元素檢出限元素檢出限SiO2110Th0.7Mn4.0Al2O3150Ti12.4Nb0.3CaO20V0.6Zr0.6Fe2O350Co0.3Ni1.1K2O30C

2、r1.5P4.2MgO40Cu1.3Pb1.5Na2O70Y0.2Rb1.0Sr1.0Zn1.3Ba6.8La4.4本方法測定范圍：見表2。 表2 測定范圍 （B）/10-2元素（B）/10-2元素（B）/10-2元素（B）/10-2SiO2190Mn0.00120.5Zr0.00020.2Al2O30.130Nb0.00010.02CaO0.135Ni0.00030.3Fe2O30.230P0.0020.9K2O0.110Pb0.00040.3MgO0.140Rb0.00030.1Na2O0.110Sr0.00030.1Ba0.0050.5Th0.00020.02Co0.0010.05Ti0

3、.0042.0Cr0.00030.05V0.00020.1Cu0.00030.3Y0.00010.05La0.00140.05Zn0.00050.32 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本方法的本部分的引用而成為本部分的條款。下列不注日期的引用文件，其最新版本適用于本方法。GB/T20001.4 標準編寫規(guī)則 第4部分：化學分析方法。GB/T14505 巖石和礦石化學分析方法總則及一般規(guī)定。GB6379 測試方法的精密度通過實驗室間試驗確定標準測試方法的重復性和再現(xiàn)性。GBT1449693 地球化學勘查術語。3 方法提要 采用粉末樣品壓片制樣，用X射線熒光光譜儀直接測量樣品中SiO2、Al2O

4、3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、Ba、Co、Cr、Cu、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr等25個主、次和痕量元素。各分析元素采用經驗系數(shù)法與散射線內標法校正元素間的基體效應。4 試劑低壓聚乙烯粉5 儀器及材料5.l 壓力機 壓力不低于50t。5.2 波長色散X射線熒光光譜儀 端窗銠靶X射線管(功率4kW)，儀器必須采用波長色散X射線熒光光譜儀檢定規(guī)程(JJG810-93)檢定合格。5.3 氬甲烷(Ar/CH4)混合氣體 混合比為9：1。6 分析步驟6.1 試料6.1.1 試料粒徑應小于0.074mm。6.1.2 試料應在105烘68

5、h，冷卻后放入干燥器中備用。6.2 試料片制備 稱取稱取試料(6.1)4.0g，放入模具內，撥平，用低壓聚乙烯鑲邊墊底，在35t壓力下，壓制成試樣直徑為32mm，鑲邊外徑為40mm的試料片。 壓制完成的試料片在非測量面貼上標簽或用記號筆編寫樣號，放入干燥器內保存，防止吸潮和污染。測量時，只能拿試料片的邊緣，避免測量面被玷污。6.3 標準化樣片的制備 選擇某些分析元素含量適中的，還應含有所有要求待測元素的國家一級標準物質，按(6.1)-(6.2)的步驟制備成標準化樣片。6.4 測定6.4.1 測量條件 測量條件見表3。表3 分析元素測量條件元素分析線晶體準直器探測器電壓KV電流mA2 / ()T

6、/SPHALineBacktptbLLULBaLLiF1S4PC606087.09688.50105110320CoKLiF1S4SC606052.774653.641420201675CrKLiF1S4SC606069.32070.40201090350CuKLiF1S4SC606045.01246.3010585305LaKLiF1S4F-PC606082.948884.473630303070MnKLiF1S4SC606062.9564090400NbKLiF1S4SC606021.358421.848612122478NiKLiF1S4SC606048.64049.6015885320

7、PKGeS4PC6060141.190143.3084110340PbL1LiF1S4SC606028.24029.702010100300RbKLiF1S4SC606026.59629.7085100300SrKLiF1S4SC606025.12829.7085100300ThLLiF1S4SC606027.45029.70205100300TiKLiF1S4SC606086.1104100300VKLiF1S4SC606077.015078.097610103178YKLiF1S4SC606023.761024.439612122378ZnKLiF1S4SC606041.78042.501

8、0580330ZrKLiF1S4SC606022.505023.105212122478SiKPETS2PC6060109.0164100310AlKPETS2PC6060144.700480310FeKLiF1S2SC606057.486480400CaKLiF1S4PC6060113.0804105300NaKRX25S4PC606047.32249.708480330MgKRX25S4PC606038.93441.8563100340KKLiF1S4PC6060136.6264120300RhKCLiF1S4SC606018.360101003006.4.2 工作曲線的繪制6.4.2.1

9、 標準物質樣片的制備選用水系沉積物GBW07301GBW07312、土壤GBW07401GBW07408、硅酸鹽巖石GBW07103GBW07114、超基性巖GBW07101GBW07102和覆蓋區(qū)土壤GSS10GSS16等國家一級標準物質，按(6.1)-(6.2)的步驟制備成標準物質樣片。按（6.4）分析步驟測定并繪制標準曲線。6.4.2.2 校準與校正 校準、譜線重疊干擾系數(shù)采用數(shù)學方法回歸，求出含量xi，計算公式為 式中：xi標準物質中分析元素 I的標準值或未知樣品中分析元素的含量（未作基體校正）a、b、c校準曲線常數(shù)；Ii 、Ij校準物質（或未知樣品）中元素i、j的X射線強度；Dj干擾

10、元素j對分析元素i的譜線重疊干擾系數(shù)。6.4.3 譜線重疊干擾及基體效應校正元素間譜線重疊干擾是影響分析準確性的重要因素?；w效應是X熒光分析中普遍存在的問題，是元素分析的主要誤差來源。因此，如何消除或校正基體效應，始終是X熒光分析領域中的重要研究課題。對于干擾，XRF可用無干擾特征線作分析線或校正。本法選擇合適的分析線，盡量避開干擾，使用多個校準樣品回歸，做分段處理，高段線用一次線。采用銠靶K線的康普頓散射線作內標校正基體效應，并用經驗系數(shù)法校正Fe、Ca等基體對分析線的影響。其校正方程式為: Wi=Xi(1+KCi+AijWj+BijkWjWk)+DijWj+EijkWjWk+Ci式中：W

11、i為分析元素i校正后的含量；Xi為分析元素i校正前的表觀含量；Aij為共存元素j對分析元素i的影響系數(shù)；Wj、Wk為共存元素j、k的含量； Bijk為共存元素j、k對分析元素i的交叉影響系數(shù)；Dij為共存元素j對分析元素i的重迭干擾系數(shù)；Eijk為共存元素j、k對分析元素i的交叉重迭干擾系數(shù)；KCi、Ci為校正常數(shù)。本文各元素均采用強度校正。6.4.4 操作步驟6.4.4.1 輸入分析元素的有關參數(shù) 輸入分析元素的測量條件(表3)及I級標準物質中要求待測元素的標準值。6.4.4.2 測量標準化樣片 設置標準化樣片名，測量標準化樣片(6.3)中各分析元素的X射線強度。標準化樣片(6.3)中各分析

12、元素的參考強度必須與標準物質在一次開機中同時測量，以保證儀器漂移校正的有效性。6.4.4.3 測量國家一級標準物質 輸入國家一級標準物質名稱，測量該樣品中各分析元素的X射線強度。6.4.4.4 回歸分析 對I級標準物質中各元素的X射線強度與標準值的對應關系進行回歸曲線計算，求出校準曲線常數(shù)a、b、c和譜線重疊校正系數(shù)Dj；求出共存元素的影響系數(shù)(Aj，Bijk、Dij、Eijk、K、C等)，全部保存在計算機的定量分析軟件中。6.4.4.5 測量未知樣品6.4.4.5.1 在測量未知樣品前，應對PHA進行調節(jié)。PC探測器可選用Al作為調節(jié)元素，SC探測器可選Cu作為調節(jié)元素。6.4.4.5.2 啟動定量分析程序，測量標準化樣片(6.4.4.2)，進行儀器漂移校正。6.4.4.5.3 測量與未知樣品同批制備的已知含量的監(jiān)控樣品(或其他的 級標準物質)，觀