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      X射線熒光光譜法分析地質(zhì)樣品的應(yīng)用技巧

      2016-01-11 08:23:22陳靜,高志軍,陳沖科
      巖礦測(cè)試 2015年1期
      關(guān)鍵詞:光譜法X射線熒光

      X射線熒光光譜法分析地質(zhì)樣品的應(yīng)用技巧

      陳靜1,2, 高志軍1,2, 陳沖科1,2, 劉延霞1,2, 張明煒1,2

      (1.河南省巖石礦物測(cè)試中心, 河南 鄭州 450012;

      2.國(guó)土資源部貴金屬分析與勘察技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河南 鄭州 450012)

      摘要:X射線熒光光譜法(XRF)具有制樣簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保、可同時(shí)測(cè)定多個(gè)元素等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于勘查地球化學(xué)分析領(lǐng)域中,其中粉末壓片XRF是快速經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)方法。然而在大批量實(shí)際樣品測(cè)試中,如果分析者選擇測(cè)量條件不當(dāng)或者校正標(biāo)準(zhǔn)曲線不合理,就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的粗大誤差甚至測(cè)出不合邏輯的數(shù)據(jù)。本文對(duì)地質(zhì)樣品中的主要元素在測(cè)試中容易出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題作一具體分析:以釩元素為例,用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明探測(cè)器的選擇對(duì)于測(cè)量結(jié)果的重要性,采用SC探測(cè)器可將V Kα線與Ti Kβ線分開(kāi),而采用SC+PC探測(cè)器兩元素的譜線發(fā)生重疊;以硅酸鹽中鐵元素為例,描述了不同的回歸標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響;對(duì)地質(zhì)樣品中低含量鈮、鉭的測(cè)定,標(biāo)準(zhǔn)曲線要根據(jù)實(shí)際情況合理回歸,并將測(cè)試后的樣品與化學(xué)方法對(duì)照,結(jié)果相符。同時(shí)提出了硅酸鹽、碳酸鹽等地質(zhì)樣品的測(cè)量問(wèn)題。對(duì)于土壤、水系沉積物、巖石地質(zhì)樣品,一些元素之間會(huì)產(chǎn)生相互干擾,以常見(jiàn)的造巖元素鈦為例,用實(shí)驗(yàn)證明鋁和鐵對(duì)鈦的譜線確實(shí)有增強(qiáng)和吸收效應(yīng);對(duì)于常見(jiàn)的碳酸鹽類樣品,氯和鉻的測(cè)量要考慮氧化鈣的吸收增強(qiáng)效應(yīng),必須添加氧化鈣作為其吸收增強(qiáng)校正項(xiàng),才能保證測(cè)量結(jié)果可靠。針對(duì)硫元素的測(cè)定,除了受到硫賦存狀態(tài)的影響,樣品污染問(wèn)題也是影響因素之一,需要避免空氣、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境以及分析過(guò)程中對(duì)樣品的污染。本文針對(duì)一些典型元素XRF分析提出的具體測(cè)量方案,應(yīng)用于實(shí)際地質(zhì)樣品測(cè)試可以獲得滿意的效果。

      關(guān)鍵詞:地質(zhì)樣品; X射線熒光光譜法; 測(cè)量條件; 標(biāo)準(zhǔn)曲線; 校正項(xiàng)

      DOI:10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.012

      收稿日期:2014-06-04; 修回日期: 2014-12-16; 接受日期: 2015-01-12

      作者簡(jiǎn)介:陳靜,工程師,從事X射線熒光光譜分析及化學(xué)分析測(cè)試。E-mail: liminggui@126.com。

      中圖分類號(hào):O657.31

      文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

      Abstract:X-ray Fluorescence Spectrometry (XRF) has such advantages as simple sample preparation, green environmental protection and the simultaneous determination of multiple elements and is widely used in the exploration geochemistry analysis field. Pressed Powder X-ray Fluorescence is the dominant method for its rapid and economic application. However, when large quantities of samples are being tested, if the analysts' measurements conditions are improperly selected or the working curve correction is unreasonable, gross error will be caused in the measurement result. The technology problems encountered in the test of a certain element in geological samples is given a detailed analysis and discussed in this paper. Vanadium is chosen as an example, indicating that the choice of SC detector expounds the importance of correct selection of measurement conditions. For example, the detection of iron in silicate describes the effect of regression curves which work differently on the measurement results. For the determination of low content of niobium and tantalum in geological samples, work curves should be reasonably returned according to the practical situation, and the samples after testing should be compared with chemical methods, then the result can be considered as consistent. In soil, stream sediment, rocks and other geological samples, mutual interference between elements exists. The common rock forming element titanium was used as an example to prove that aluminum and iron in samples does have the absorption and enhancement effect on the spectral lines of titanium. For common carbonate samples, in the measuring of chloride and chromium the enhanced absorption effect of calcium oxide must be considered, and calcium oxide must be added as its enhanced absorption correction term, in order to ensure reliable measurement results. Finally, the problem of pollution of sulfur and the preventive measures were also analyzed. Some common measurement problem of silicate, carbonate in geological samples is presented, and the solution to the actual production is discussed.

      文章編號(hào):0254-5357(2015)01-0099-05

      X射線熒光光譜(XRF)測(cè)定技術(shù)的重要意義不僅因?yàn)樗侵髁?、次量元素分析精度、?zhǔn)確度和自動(dòng)化程度高的多元素分析方法,還由于該儀器在測(cè)定地質(zhì)樣品時(shí)采用的粉末壓片法無(wú)需將試樣進(jìn)行酸堿分解處理,是一種對(duì)環(huán)境無(wú)污染的綠色分析技術(shù)[1-4]。在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)XRF將是優(yōu)越于其他大型儀器,測(cè)定多種材料主量、次量和部分微量元素的主導(dǎo)分析手段之一[5-7]。目前XRF同時(shí)分析的元素約為40余種[8-10],關(guān)于這些元素的XRF分析問(wèn)題如樣品制備方法、測(cè)量條件選擇、元素間的吸收增強(qiáng)等,已有大量文獻(xiàn)報(bào)道[11-13],大多數(shù)元素的分析方法已相當(dāng)成熟,但對(duì)于某些元素測(cè)量條件的選擇技巧、標(biāo)準(zhǔn)曲線的合理分段、正確選擇校正項(xiàng)等問(wèn)題研究相對(duì)較少,而且應(yīng)該根據(jù)具體元素具體分析。

      例如,應(yīng)用XRF測(cè)量地質(zhì)樣品中的元素釩,不同探測(cè)器的選擇對(duì)測(cè)量結(jié)果有著較大的差異。測(cè)量硅酸鹽中鐵元素時(shí),需靈活應(yīng)用一次回歸曲線和二次回歸曲線。對(duì)于低含量元素鈮和鉭,有必要研究將標(biāo)準(zhǔn)曲線做得更加合理,才可滿足實(shí)際分析需求[14]。對(duì)于元素鈦的測(cè)量,正確選擇校正項(xiàng)顯得尤為重要。在元素釷的測(cè)量中,即使理論上有重疊干擾的元素,也要根據(jù)樣品的實(shí)際含量來(lái)最終確定是否扣除元素的重疊干擾。而對(duì)于碳酸鹽樣品中的某些元素,其中氧化鈣對(duì)氯的增強(qiáng)效應(yīng)和對(duì)鉻的吸收效應(yīng)是不能忽略的,要考慮加入氧化鈣作為氯和鉻的增強(qiáng)校正項(xiàng)。硫是XRF分析中常見(jiàn)的分析項(xiàng)目,各類污染是影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素之一,須建立相應(yīng)的控制措施[15]。本文針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行多方面探討,提出了相應(yīng)的簡(jiǎn)單、實(shí)用的解決方案。

      1測(cè)量條件的選擇

      XRF能夠測(cè)量地質(zhì)樣品中的幾十種元素,每個(gè)元素都要選擇合適的測(cè)量條件[16]。首先是探測(cè)器的選擇,它要與晶體配合使用,主要加強(qiáng)測(cè)量元素的探測(cè)效率,提高測(cè)量元素的能量線性和能量分辨率,且具有較高的信噪比、良好的高計(jì)數(shù)率等優(yōu)勢(shì),因此選擇合適的探測(cè)器可以提高分析元素的靈敏度[17-19]。以元素V為例,地質(zhì)樣品中元素V與Ti伴生,且Ti的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于V,V Kα線與Ti Kβ線重疊十分嚴(yán)重。如圖1所示,用SC探測(cè)器測(cè)定元素V,V Kα線與Ti Kβ線還可以分開(kāi),而用SC+PC探測(cè)器測(cè)定2個(gè)元素的譜線就重疊在一起。實(shí)驗(yàn)證明,如果用SC+PC探測(cè)器測(cè)量V,2θ角峰值選用在76.91°,很容易使2個(gè)元素的峰值疊加造成測(cè)量誤差。另外,分析線的選擇也要值得注意,盡可能選擇不受譜線重疊干擾或受干擾程度小的分析線。例如,Pb采用Pb Lβ線而不用Pb Lα線,這是因?yàn)镻b Lα與As Kα的譜線幾乎完全重疊無(wú)法分開(kāi)。因此,被測(cè)元素選擇合適的測(cè)量條件至關(guān)重要。

      圖1 用SC探測(cè)器和SC+PC探測(cè)器測(cè)量釩的2θ角掃描譜圖 Fig.1 XRF scanning spectra of 2θ angle for V with SC probe and SC+PC probe

      2標(biāo)準(zhǔn)曲線的選擇

      在土壤、水系沉積物、巖石這些地質(zhì)樣品中,所有采用XRF測(cè)定的造巖元素、微量元素都要建立標(biāo)準(zhǔn)曲線[20-22]。有些元素如鍶、銣、鈮等直接用一次曲線就可以回歸,而有些元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸要根據(jù)實(shí)際情況選擇用一次曲線或二次曲線,并且要合理分段。

      2.1XRF校正標(biāo)準(zhǔn)曲線應(yīng)根據(jù)實(shí)際簡(jiǎn)化

      一些文獻(xiàn)中的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)公式很復(fù)雜,讓初學(xué)者很難理解。實(shí)際上大部分元素?zé)o需做各種校正計(jì)算,可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用將比較復(fù)雜的XRF分析校正曲線計(jì)算,按照日本理學(xué)公司提供的標(biāo)準(zhǔn)曲線和基體校準(zhǔn)一體的回歸方法將公式簡(jiǎn)化為:

      Wi=(BiIi2+CiIi+Di)(1+∑ajIj)+∑bkIk

      (1)

      式中:Wi—被分析元素i的分析(計(jì)算)含量;Bi—被分析元素i計(jì)算方程式的二次項(xiàng)系數(shù);Ii—被分析元素i的譜線強(qiáng)度;Ci—被分析元素i計(jì)算方程式的一次項(xiàng)系數(shù);Di—被分析元素i計(jì)算方程式的常數(shù)項(xiàng);aj—影響元素j對(duì)分析元素i的吸收增強(qiáng)校正系數(shù);Ij—影響元素j的譜線強(qiáng)度;bk—重疊干擾元素k對(duì)分析元素i的重疊干擾系數(shù);Ik—重疊干擾元素k的強(qiáng)度。

      式中(BiIi2+CiIi+Di)被稱為分析元素i的表觀含量或未校正值(含量);將已知含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品按程序測(cè)量,把各個(gè)元素(包括分析元素、影響元素和重疊干擾元素)的強(qiáng)度和含量值輸入上述公式解方程,計(jì)算出各個(gè)系數(shù)。

      2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的合理分段

      大部分重元素譜線受其他基體元素的吸收增強(qiáng)效應(yīng)很小可忽略不計(jì),公式(1)中的表觀含量(未校正值)就是測(cè)量結(jié)果。即直接用公式:Wi=BiIi2+CiIi+Di回歸計(jì)算即可。更多元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線是一次線即Wi=CiIi+Di,也可視為二次項(xiàng)系數(shù)Bi為零,且標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸很好。但對(duì)某些元素標(biāo)準(zhǔn)曲線是二次方程的拋物線型曲線,如果回歸的標(biāo)準(zhǔn)曲線超過(guò)測(cè)量含量范圍拋物線過(guò)了頂點(diǎn),就會(huì)出現(xiàn)回轉(zhuǎn),這樣的標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定元素在某含量段就不適用了,這種標(biāo)準(zhǔn)曲線可稱為非正常彎曲線。

      圖 2 修正前后元素鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線 Fig.2 The original and modified working curves of Fe

      下面以元素鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線為例作一詳細(xì)說(shuō)明,鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線如果直接用二次曲線,圖2a顯示曲線在高含量段嚴(yán)重偏彎(過(guò)了頂點(diǎn))并開(kāi)始回轉(zhuǎn)而且低含量段曲線過(guò)直,若用這樣的標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)量的數(shù)據(jù)分析結(jié)果會(huì)嚴(yán)重失真。顯然,鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線在低含量段和高含量段的二次項(xiàng)系數(shù)是不一樣的,低含量段二次項(xiàng)系數(shù)較大,高含量段二次項(xiàng)系數(shù)較小。

      將標(biāo)準(zhǔn)曲線分成3段計(jì)算見(jiàn)圖2b,圖2b中用橢圓型圈住的兩個(gè)拋物線分別是低含量段和中含量段的上端,在用二次方程式回歸出現(xiàn)這種現(xiàn)象的標(biāo)準(zhǔn)曲線是不可以用的。表1是圖2b鐵的回歸方程和計(jì)算的含量范圍。實(shí)驗(yàn)證實(shí):如果被分析的樣品的測(cè)量強(qiáng)度在橢圓型圈內(nèi),就會(huì)按橢圓型圈內(nèi)的反彎曲線計(jì)算,分析結(jié)果會(huì)嚴(yán)重偏低甚至出現(xiàn)負(fù)值。

      針對(duì)這種情況,將低、中含量?jī)啥伟匆淮吻€回歸,高含量段按二次曲線回歸計(jì)算見(jiàn)圖2c,可以得到滿意的標(biāo)準(zhǔn)曲線,使分析結(jié)果更接近真值。表2是圖2c鐵的回歸方程和計(jì)算的含量范圍。以上說(shuō)明為什么許多分析者優(yōu)先采用一次曲線而不采用二次曲線,因?yàn)椴捎枚吻€,一旦樣品的含量超出標(biāo)準(zhǔn)樣品控制范圍,分析結(jié)果就會(huì)嚴(yán)重失真,此時(shí)必須將標(biāo)準(zhǔn)曲線改為一次曲線重新回算。

      表 1分成三段的鐵的回歸方程和計(jì)算范圍

      Table 1The regression equation divided into three sections and the calculated range of Fe

      計(jì)算方程式含量范圍(%)w(Fe)=-3.988I2(Fe)+12.221I(Fe)+0.0585低含量段0~5w(Fe)=-0.382I2(Fe)+7.798I(Fe)+1.289中含量段5~22.5w(Fe)=-0.068I2(Fe)+4.176I(Fe)+9.186高含量段22.5~80

      表 2經(jīng)修正的鐵的回歸方程和計(jì)算范圍

      Table 2The modified regression equation and the calculated range of Fe

      計(jì)算方程式含量范圍(%)w(Fe)=9.09I(Fe)+0.53低含量段0~5w(Fe)=6.616I(Fe)+1.82中含量段5~22.5w(Fe)=-0.068I2(Fe)+4.176I(Fe)+9.186高含量段22.5~80

      2.3低含量鈮和鉭的測(cè)定條件和標(biāo)準(zhǔn)曲線

      用壓片法測(cè)量低含量的Nb以銠靶的康普頓散射線(Rh-KAC)為內(nèi)標(biāo),可以有效地克服樣品的基體效應(yīng),標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸后見(jiàn)圖3a。低含量Ta的熒光強(qiáng)度比較低譜線較弱,梯度很小,導(dǎo)致15 μg/g以下結(jié)果偏差較大[23-25]。在背景的選擇上,最好不扣背景,否則譜線強(qiáng)度將可能有負(fù)值出現(xiàn),影響測(cè)量的靈敏度。可以增添虛擬標(biāo)樣*并用二次曲線連接,內(nèi)標(biāo)選用 Rh Kɑ線,盡可能將15 μg/g以下的標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率降低,使得15 μg/g以下的測(cè)量值不出現(xiàn)負(fù)值,15 μg/g以上的測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確(圖3b)。利用建立的方法與化學(xué)分析法對(duì)實(shí)際樣品中低含量鉭進(jìn)行測(cè)定,由表3可見(jiàn),本法與化學(xué)測(cè)定值相符。

      圖 3 低含量鈮和鉭的標(biāo)準(zhǔn)曲線 Fig.3 The working curves of low content of Nb and Ta

      圖中兩個(gè)黃顏色的標(biāo)樣是是虛擬標(biāo)樣,可以使中含量段的曲線與低含量段的曲線很好地銜結(jié)起來(lái)(虛擬標(biāo)樣:因?yàn)槿鄙倌骋缓康臉?biāo)準(zhǔn)樣品,使標(biāo)準(zhǔn)曲線不符合我們的意愿會(huì)產(chǎn)生缺口、偏移等現(xiàn)象;可以在定量分析程序中的標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)庫(kù)中填寫一個(gè)或幾個(gè)“虛擬”的“標(biāo)準(zhǔn)樣品”和相應(yīng)的“含量”和“強(qiáng)度”,以便使標(biāo)準(zhǔn)曲線更加合理)。

      表 3實(shí)際樣品分析結(jié)果比對(duì)

      Table 3Comparison of analytical results of actual samples

      樣品編號(hào)Ta含量(μg/g)本方法ICP-MS法樣品編號(hào)Ta含量(μg/g)本方法ICP-MS法130.430.6631.0531.15231.0231.33729.6529.88336.3536.42831.5531.64438.5538.7932.4532.37531.231.151029.7529.88

      圖 4 鈦的標(biāo)準(zhǔn)曲線 Fig.4 The working curves of Ti by adding Al-Fe correction and melting method

      3校正項(xiàng)的合理選擇

      在土壤、水系沉積物、巖石這些地質(zhì)樣品中,有些元素如釩和鈦、釔和銣、鋯和鍶等有嚴(yán)重的重疊干擾;而有些元素如鈦明顯受到樣品基體吸收增強(qiáng)效應(yīng)影響。因此在測(cè)定分析時(shí)合理選擇校正項(xiàng)也要根據(jù)實(shí)際情況具體分析。

      3.1元素鈦的校正

      在長(zhǎng)期的分析測(cè)試過(guò)程中,除了元素間的譜線重疊干擾之外僅僅證實(shí)了Al和Fe對(duì)Ti的譜線確實(shí)有增強(qiáng)和吸收效應(yīng)。圖4a左上方長(zhǎng)方型框內(nèi)的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品是高鋁含量樣品(鋁土礦),右上方橢圓圈內(nèi)是高鐵含量標(biāo)準(zhǔn)樣品(GSR10)。因3個(gè)樣品的“基體”不同而偏離標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)曲線,需要進(jìn)行Al和Fe的校正計(jì)算。而采用熔融制樣法測(cè)定時(shí),這3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品Ti的標(biāo)準(zhǔn)曲線很好見(jiàn)圖4b。說(shuō)明熔片法破壞了礦物晶體結(jié)構(gòu),消除了礦物效應(yīng),標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)性也較好[26-29]。所以壓片法測(cè)定Ti要添加Al和Fe的校正。

      3.2元素釷的校正

      Th受Bi重疊干擾無(wú)可置疑,但Bi又受As、Pb等元素干擾,扣除Bi重疊干擾就要加上As、Pb等元素的干擾系數(shù)參與計(jì)算,會(huì)引起一連串“連鎖”計(jì)算,大大增加了測(cè)量誤差,使分析結(jié)果很不穩(wěn)定。一般巖石樣品Bi含量很低,絕大部分構(gòu)不成干擾[30]。實(shí)驗(yàn)繪制Th標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)不加任何校正把Bi含量高的標(biāo)準(zhǔn)樣品剔除,分析結(jié)果要穩(wěn)定得多(表4)。但在實(shí)際分析Th時(shí)要把Bi、As、Pb等干擾元素同時(shí)測(cè)定,如果遇到Bi含量高的樣品可以重新回歸計(jì)算。

      表 4方法精密度

      Table 4Precision tests of the method

      標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號(hào)Th含量(μg/g)平均含量標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD(%)測(cè)定次數(shù)GBW0740811.90.635.3110GBW0742411.630.474.0410GBW0742711.310.847.4210

      3.3碳酸鹽樣品的分析測(cè)試

      在測(cè)定鈣含量高的碳酸鹽類樣品時(shí),CaO對(duì)Cl的增強(qiáng)效應(yīng)和對(duì)Cr的吸收效應(yīng)是不能忽略的[31]。樣品中CaO對(duì)Cl的譜線強(qiáng)度有增強(qiáng)作用,對(duì)于Cl的測(cè)定要增加CaO的吸收增強(qiáng)校正項(xiàng),并以碳酸鹽標(biāo)準(zhǔn)樣品做標(biāo)準(zhǔn)曲線,否則測(cè)定碳酸鹽樣品中Cl的測(cè)量結(jié)果會(huì)嚴(yán)重偏高。圖5a是加CaO經(jīng)校正的Cl的標(biāo)準(zhǔn)曲線。碳酸鹽樣品Cr的測(cè)定同樣要加CaO作為吸收增強(qiáng)校正項(xiàng),尤其對(duì)40 μg/g以下的含量影響特別明顯, 導(dǎo)致40 μg/g以下的含量結(jié)果會(huì)嚴(yán)重偏低,加CaO作為吸收增強(qiáng)校正項(xiàng),計(jì)算值與推薦值比較接近,大大降低了測(cè)量誤差。圖5b是加CaO經(jīng)校正的Cr的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

      圖 5氯和鉻的標(biāo)準(zhǔn)曲線

      Fig.5The working curves of Cl and Cr

      4硫元素測(cè)量的污染因素與控制

      硫是XRF經(jīng)常測(cè)定的元素之一,這其中也有許多值得注意之處。除了李國(guó)會(huì)等[32]提出硫的賦存狀態(tài)影響硫的測(cè)定外,其實(shí)樣品污染問(wèn)題也影響著土壤、水系沉積物、巖石中元素硫的測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量[33-34]。由于壓好的樣片極易吸附空氣中的硫,尤其在北方冬季硫污染特別嚴(yán)重。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):同一樣片在冬季每隔1 h硫的測(cè)量值就能增加15 μg/g。在樣片表面加一層保護(hù)(鮮)膜效果也不佳,因?yàn)楸ur膜對(duì)空氣中硫的吸附比樣片更為厲害。但是在雨季或雨雪天氣,將樣片放置6~7 h后測(cè)量值無(wú)明顯增加,水分將懸浮在空氣中含硫的微小顆粒沉降下來(lái)。

      值得一提的是,在測(cè)定硫時(shí),如果對(duì)分析室進(jìn)行清掃,會(huì)將吸附在地板、桌面、玻璃等光滑平面上面的硫釋放出來(lái)造成污染。另外,分析室內(nèi)的晶體也會(huì)吸附硫,如果用XRF儀器測(cè)量了硫化物的樣品,幾天內(nèi)分析室的硫都排不干凈,如果再分析低含量的硫就會(huì)造成嚴(yán)重污染。例如,尾礦樣品中的硫污染了儀器分析室,造成硫完全無(wú)法測(cè)量,需要較長(zhǎng)時(shí)間(一個(gè)星期)才能將分析室中的殘余硫除凈。因此,必須避免空氣和分析室環(huán)境對(duì)樣品的污染,不要用手接觸樣片,磨具要用無(wú)水乙醇擦拭干凈,將壓制好的樣品放入干燥器中保存并盡快進(jìn)行測(cè)量,硫化物樣品要選用其他方法測(cè)定。

      5結(jié)語(yǔ)

      針對(duì)地質(zhì)樣品中具體元素測(cè)量存在的問(wèn)題,為了得到準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù),首先要確定元素最佳優(yōu)化的測(cè)量條件;建立標(biāo)準(zhǔn)曲線要從科學(xué)實(shí)際出發(fā),每條標(biāo)準(zhǔn)曲線要兼顧到各個(gè)元素的含量范圍;對(duì)于元素校正項(xiàng)的選擇,即使在理論上對(duì)測(cè)量有干擾的元素,也要重視其實(shí)際含量是否構(gòu)成干擾,對(duì)于成分與標(biāo)準(zhǔn)差別很大的樣品,最好不做基體校正。而特殊巖石樣品則不能按土壤分析方法一概而論,要具體元素具體分析。

      由于地質(zhì)樣品種類繁多,各個(gè)元素含量變化范圍又大,且粉末壓片法存在粒度效應(yīng)和礦物效應(yīng),還會(huì)導(dǎo)致一系列影響分析數(shù)據(jù)的問(wèn)題,還有待今后挖掘更多的論據(jù)進(jìn)行討論,以建立可靠的技術(shù)保障。

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      Application Skills on Determination of Geological Sample by X-ray Fluorescence Spectrometry

      CHENJing1,2,GAOZhi-jun1,2,CHENChong-ke1,2,LIUYan-xia1,2,ZHANGMing-wei1,2

      (1.Henan Province Rock and Mineral Testing Center, Zhengzhou 450012, China;

      2.Key Laboratory of Ministry and Resources Analysis and Exploration of Precious Metals, Zhengzhou 450012, China)

      Key words: geological sample; X-ray Fluorescence Spectrometry; measurement conditions; standard curve; correction term

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