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[摘 要]用直接粉末压片法,采用(GBW01704~01708)国家转炉渣标准物质,制作了X射线荧光光谱仪用来分析转炉渣的工作曲线,并对基体效应校正进行了介绍,给出了校正前后的分析结果对比,探讨了校正元素的选用问题。
[关键词]X荧光光谱法;转炉渣;基体效应校正;直接粉末压片法
中图分类号:TH223 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0383-01
在企业单位中,采用X射线荧光光谱法来分析转炉渣的化学成分较多,但是结果准确度相对于化学方法偏低。本文论述了在X射线荧光光谱仪中,采用基体效应校正方法对转炉渣曲线进行校正,使结果的误差得到降低,准确度提高,分析曲线的线性得到改善。
1 實验部分
1.1 仪器
岛津XRF-1800顺序扫描型X射线荧光光谱仪,4kW铑靶X射线管;BP-1型粉末压片机,工作压力40MPa。
1.2 仪器工作条件
X射线管电压40kV,管电流70mA,面罩直径选用20mm,其余测定条件见表1。
其中Ca元素选用了衰减器以降低其非常高的计数率,使其强度将衰减1/20,Fe元素选用的高分辨率狭缝(Res),目的也是降低其高的计数率,强度约衰减为1/2.5,这样所有的待分析元素在相同的电压(40kV)和电流(70mA)下,其最高的荧光强度都不会超过300kcps,均处在检测器的线性范围内,使设备处于稳定与快速的工作状态中。
1.3 实验方法
1.3.1 标准样品的制备
实验选用了国家标准物质(GBW01704~01708)产地为武钢钢铁研究所和中国一级标准物质(GSBH2012-94)产地为鞍钢钢铁研究所,共计6种,其含量见表2.
1.3.2 混合样品的制备
取以上标准样品任意2种各50%,配制了2个混合样品,用来丰富元素含量梯度,提高曲线准确度,检验曲线的可靠度。其计算含量见表3。
使用表1中的所有标准样品制作工作曲线,表2中两个混合样品作为未知样品来考核工作曲线测量的可靠性。
2 结果与讨论
2.1 工作曲线的基体效应校正
该分析方法中有7个元素。对其都进行了基体效应校正,它们也是转炉渣分析中最为关注的对象。
仪器自带的操作软件中提供了四种校正模式可供选择,经试验效果都大致相同,我们采用了第一种方法,即Dj方法:
德扬(De Jongh)模式[1]
Wi=Xi(1+dIjWj+...)-(IjWj+…)
J≠I,base
Xi=b*Ii+c
当系数dIj为负值时,j元素为增强元素;dIj值为正值时,j元素为吸收元素。校正元素的选用遵循相关性,即有增强或吸收效应元素;数量尽可能的少;含量较高的元素。各被校元素及其校正元素和校正系数见表4:
从表3中可看出,Si、Ca、Fe、Al、Mn、Ti,5个元素都符合校正元素的选用规则,效果也相当好。以钙元素为例:图1和图2是钙经校正前后的工作曲线图,校正前最大偏差达4.76,校正后最大偏差降为0.223,精确度也由2.64降为0.137。
镁元素的校正系数多达5个,且校正系数也不符合常规,但校正系数都不是很大,校正效果也相当不错。经反复试验验证,采用了这种校正方法,因为这种校正方法本身就是经验系数法。
图3和图4是镁元素校正前后的工作曲线图,最大偏差由校正前的1.49降为0.11,精确度也由0.93减少为0.05。
2.2 自检测与未知样品的测试结果
用校正后的曲线将制作曲线的6个样品都进行了自测,选用其中与标准值符合最好与最差两个样品的结果和表2中两个样品作为未知样品的结果列出表5。
并对GBW01706+01704样品进行了10次测量,取其平均值,标准偏差和相对偏差列于表6.
从分析结果看,经过校正后的转炉渣工作曲线是可靠的,XRF-1800仪器的精确度和重复性都是良好的。
参考文献
[1] 梁钰.X射线荧光光谱分析基础[M].北京:科学出版社,2007.
[关键词]X荧光光谱法;转炉渣;基体效应校正;直接粉末压片法
中图分类号:TH223 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0383-01
在企业单位中,采用X射线荧光光谱法来分析转炉渣的化学成分较多,但是结果准确度相对于化学方法偏低。本文论述了在X射线荧光光谱仪中,采用基体效应校正方法对转炉渣曲线进行校正,使结果的误差得到降低,准确度提高,分析曲线的线性得到改善。
1 實验部分
1.1 仪器
岛津XRF-1800顺序扫描型X射线荧光光谱仪,4kW铑靶X射线管;BP-1型粉末压片机,工作压力40MPa。
1.2 仪器工作条件
X射线管电压40kV,管电流70mA,面罩直径选用20mm,其余测定条件见表1。
其中Ca元素选用了衰减器以降低其非常高的计数率,使其强度将衰减1/20,Fe元素选用的高分辨率狭缝(Res),目的也是降低其高的计数率,强度约衰减为1/2.5,这样所有的待分析元素在相同的电压(40kV)和电流(70mA)下,其最高的荧光强度都不会超过300kcps,均处在检测器的线性范围内,使设备处于稳定与快速的工作状态中。
1.3 实验方法
1.3.1 标准样品的制备
实验选用了国家标准物质(GBW01704~01708)产地为武钢钢铁研究所和中国一级标准物质(GSBH2012-94)产地为鞍钢钢铁研究所,共计6种,其含量见表2.
1.3.2 混合样品的制备
取以上标准样品任意2种各50%,配制了2个混合样品,用来丰富元素含量梯度,提高曲线准确度,检验曲线的可靠度。其计算含量见表3。
使用表1中的所有标准样品制作工作曲线,表2中两个混合样品作为未知样品来考核工作曲线测量的可靠性。
2 结果与讨论
2.1 工作曲线的基体效应校正
该分析方法中有7个元素。对其都进行了基体效应校正,它们也是转炉渣分析中最为关注的对象。
仪器自带的操作软件中提供了四种校正模式可供选择,经试验效果都大致相同,我们采用了第一种方法,即Dj方法:
德扬(De Jongh)模式[1]
Wi=Xi(1+dIjWj+...)-(IjWj+…)
J≠I,base
Xi=b*Ii+c
当系数dIj为负值时,j元素为增强元素;dIj值为正值时,j元素为吸收元素。校正元素的选用遵循相关性,即有增强或吸收效应元素;数量尽可能的少;含量较高的元素。各被校元素及其校正元素和校正系数见表4:
从表3中可看出,Si、Ca、Fe、Al、Mn、Ti,5个元素都符合校正元素的选用规则,效果也相当好。以钙元素为例:图1和图2是钙经校正前后的工作曲线图,校正前最大偏差达4.76,校正后最大偏差降为0.223,精确度也由2.64降为0.137。
镁元素的校正系数多达5个,且校正系数也不符合常规,但校正系数都不是很大,校正效果也相当不错。经反复试验验证,采用了这种校正方法,因为这种校正方法本身就是经验系数法。
图3和图4是镁元素校正前后的工作曲线图,最大偏差由校正前的1.49降为0.11,精确度也由0.93减少为0.05。
2.2 自检测与未知样品的测试结果
用校正后的曲线将制作曲线的6个样品都进行了自测,选用其中与标准值符合最好与最差两个样品的结果和表2中两个样品作为未知样品的结果列出表5。
并对GBW01706+01704样品进行了10次测量,取其平均值,标准偏差和相对偏差列于表6.
从分析结果看,经过校正后的转炉渣工作曲线是可靠的,XRF-1800仪器的精确度和重复性都是良好的。
参考文献
[1] 梁钰.X射线荧光光谱分析基础[M].北京:科学出版社,2007.