X射线荧光光谱法测定微量元素含量

X射线荧光光谱法测定微量元素含量 ICS 71(100(10 12H a图 国家 中华人民共和国 氧化铝化学和物理性能测定方法 第30部分:X射线荧光光谱法 测定微量 元素含量 and Chemical methods analysis Part of of alumina-- determination performance physical methodfluorescence 30:X-ray spectrometric content of trace elements for the determination 2010—02—01实施 2009-04-15发布 宰瞀鹃紫瓣警矬赞星发布中 “”。 国国家标准化管理委员会 6609(30—2009 GB,T 刖 昌 GB,T 6609((氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法》共分为37部分 ——第1部分:电感耦合等离子体原子发射光谱法测定微量元素含量; ——第2部分:300?和1 000?质量损失的测定; ——第3部分:钼蓝光度法测定二氧化硅含量; ——第4部分:邻二氮杂菲光度法测定三氧化二铁含量; ——第5部分:氧化钠含量的测定; ——第6部分:火焰光度法测定氧化钾含量; ——第7部分:二安替吡啉甲烷光度法测定二氧化钛含量; ——第8部分:二苯基碳酰二肼光度法测定三氧化二铬含量; ——第9部分:新亚铜灵光度法测定氧化铜含量; ——第10部分:苯甲酰苯基羟胺萃取光度法测定五氧化二钒含量; ——第11部分:火焰原子吸收光谱法测定一氧化锰含量; ——第12部分:火焰原子吸收光谱法测定氧化锌含量; ——第13部分:火焰原子吸收光谱法测定氧化钙含量; ——第14部分:镧一茜素络合酮分光光度法测定氟含量; ——第15部分:硫氰酸铁光度法测定氯含量; ——第16部分:姜黄素分光光度法测定三氧化二硼含量; ——第17部分:钼蓝分光光度法测定五氧化二磷含量; ——第18部分:N，N一二甲基对苯二胺分光光度法测定硫酸根含量; ——第19部分:火焰原子吸收光谱法测定氧化锂含量; ——第20部分:火焰原子吸收光谱法测定氧化镁含量; ——第21部分:丁基罗丹明B分光光度法测定三氧化二镓含量; ——第22部分:取样; ——第23部分:试样的制备和贮存; ——第24部分:安息角的测定; ——第25部分:松装密度的测定; ——第26部分:有效密度的测定 比重瓶法; ——第27部分:粒度分析筛分法; ——第28部分:小于60 pm 的细粉末粒度分布的测定湿筛法;——第29部分:吸附指数的测定; ——第30部分:x射线荧光光谱法测定微量元素含量; ——第31部分:流动角的测定; ——第32部分:n一三氧化二铝含量的测定X-射线衍射法; ——第33部分:磨损指数的测定; ——第34部分:三氧化二铝含量的计算方法; ——第35部分:比表面积的测定氮吸附法; ——第36部分:流动时间的测定; ——第37部分:粒度小于20 p-m颗粒含量的测定。 6609(30—2009 GB,T 6609的第30部分。 本部分为GB,T 2879(7—1997《氧化铝 第7部分 x射线荧光光谱法测定元素含量》。与 AS 本部分修改采用 AS 2879(7一1997相比，主要修改如下: ——性引用文件中用国家标准及检测规程代替国际标准及国外先进标准; ——由系列标准样品代替合成标准样品来做校准曲线; ——根据国内氧化铝样品元素含量，对AS 2879(7—1997中部分元素的测量范围做了修改，修 为与各元素的化学分析方法的测量范围一致，并制定了相应的允许差。 改本部分附录A为资料性附录。 本部分由中国有色 本部分由全国有色金属标准金属工业协会提出。 化技术委员会归口。 本部分负责起草单位:中国铝业股份有限公司郑州研究院、中国有色金属工业标准计量质量研 究所。 本部分参加起草单位:中国铝业股份有限公司山东分公司、中国铝业股份有限公司广西分公司、 山西鲁能晋北铝业有限责任公司、内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司。 本部分主要起草人:张爱芬、张树朝、马慧侠、王云霞、路霞。 本 部分主要验证人:李志辉、郑冬陵、钟代果、李玉琳、吴海涛。 ? 6609(30--2009 GB,T 氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法 第30部分:x射线荧光光谱法 测定微量元 素含量 1范围 GB,T 6609的本部分规定了氧化铝中元素含量的测定方法。 本部分适用于采用x射线荧光光谱 法测定氧化铝中以下元素的含量:钠、硅、铁、钙、钾、钛、磷、钒、 锌、镓(用氧化物表示为Na。O、SiOz、FezO。、caO、KzO、TiOz、P。Os、VzOs、ZnO和OazO。)。测 围见表1。 定的范 袅1 组分 组分 测量范围,,测量范围,, o(10,1(20 0,O(010 o(OOl TiO: Na20 o(005 o,o(30 o(OOl o,o(050 Si02 P205 0 0(001 0,0(015Fe203 005 0,0(10 u氓 0(001 0,0(020 CaO0 010,0 i5 ZIIO 0,O(12 0,0(060 0(00i 0(001 KzO Oa203 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB,T 6609的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用 件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达文 的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于成 部分。 本 GB,T 6609(22氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法取样 GB,T 6609(93氧化铝化学分析方法和物理性能铡定方法试样的制备和贮存 JJG 810波长色散x射线荧光光谱仪 3方法原理 试样用无水四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂熔融，以消除矿物效应和粒度效应，并铸成适 x射线 合荧光光谱仪测量形状的玻璃片，测量玻璃片中待测元素的荧光x射线强度。根据校准曲线或方程来分 析，且进行元素问干扰效应校正。校正方程用系列标准样品建立。样品经混合熔剂熔融，氧化铝中杂质 元素含量很低，基体影响很小，可以不进行基体校正。用有证标准样品验证。 4试剂 4(1熔剂:四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂ELi:,O，(12)+LiBOz(22)]，优级纯。 4(2脱膜剂:溴化锂饱和溶液或碘化铵溶液(300 g,L)。 4(3监控样品:监控样品应是稳定的玻璃片，含有所有校准元素，其浓度应使其计数率的统计误差小于 】 6609(30--2009 或等于校准元GB,T 素的计数率统计误差。 5仪器 5(1铂一金合金坩埚(95,Pt+5,Au)。 mm，使其不易变5(2铂一金合金铸模(95,Pt+5,Au)。铸模材料底厚度约1 形。 注:熔样器皿和铸型模可合二为一。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。 050?,1 250?，可以控温的电阻炉或高频感应炉。也可采用自动熔样设 5(3熔样炉:能加热到1 备，温度不低于1 200?，且可控制温度，控温精度在土15?。 810 1993检验仪器的精确性。 5(4波长色散X_射线荧光光谱仪，端窗铑靶x射线管。按照JJG 6试样 6(1按照GB,T 6609(22取样，按照GB,T 6609(23制取试 样。 h，置于干燥器中冷却至室温。6(2试样应预先在300?土10?下干燥2 7测定步骤 7(1测定次数 独立地进行两次测定，取 其平均值。 7(2熔剂水分的补偿 熔剂含有一定的水分，应通过以下方法进行补偿: 每千克充分混合的熔剂取2 份，一份按规定的熔融温度熔融10 rain，一份按规定的熔融时间熔融， 取灼烧减量大者校正熔剂用量。熔剂应密封保存。每周或每千克测定一次灼烧减量。灼烧减量L以 百分数表示，按式(1)计算校正因子F: T? 100 „ 100一L 未烧熔剂量一FX规定的混合熔剂量。 注:如测定的灼烧减量?0(5,时，也可不补偿。 7(3校正试验 随同试样分析同类型的 标准样品。 7(4试样片的制备 7(4(1混合:根据测量设备和铸模规格称取适量的四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂ELizBaO，(12)+ LiBO:(22)](4(1)和样品(6(2)。混合熔剂和样品比为1:2--1:5均可，放入铂一金合金坩埚内(51) (，搅拌均匀。加入3滴脱膜剂(4(2)。 10015 rain，熔融过程要转动坩埚，使 ?下熔融742(741)(53)1 ((熔融:将混合试样((放人熔样炉(在 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，熔样炉(5(3)自动摇动坩埚，将气泡赶尽， 并使熔融物混匀。 7(4(3浇铸:将熔融试样(7(4(2)在铸模(5(2)中浇铸成型。将坩埚内熔融物倾人已加热至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。试样在坩埚中熔融后直接成型的 应在冷却前摇动坩埚，赶出气泡。 7(4(4样片的保存:熔融好的样片应该不结晶，不裂化，没有气泡。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，避免x射线测量面的沾污。 2 GB,T 6609(30一2009 7(5校正 7(5(1 背景校正:对于常量元素可选择测量一个或两个背景。 7(5(2仪器漂移校正:通过测量监控样品校正仪器漂移。 7(5(3校准曲线的绘制 7(5(3(1标准试样片的制备:选择氧化铝标准样品作为标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，应加配适当人工配制校准样 品补充之。制备过程按7(4(1,7(4(4进行。 7(5(3(2校正与校准:Ti K。重叠，V K日对V Ks对cr K。重叠，可分别用其强度进行校正，其他元素 不存在谱线干扰。样品经混合熔剂熔融，氧化铝中杂质元素含量很低，基体影响很小，可以不进行基体 校正。 7(6光谱测量 7(6(1将x射线荧光光谱仪(5(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(参见附录A)。 7(6(2测量监控样品: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。 7(6(3测量标准样品:输入标准样品名，测量标准样品中分析元素的x射线强度。 7(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 备标准样品。标准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。 8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。二次方程 式可通过最小二 乘法计算。求出校准曲线常数n、6、c和谱线重叠校正系数阻，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，由计算机软件按照式(2)计算含量并自动打印出测量结果。 W，一aI;+bI。+c (2) 式中: w:——试样中元素i的 含量; I。——元素i的x射线 强度; a、6、c——校正曲线常数。 9精密度 9(1重复性 在重复性条件下获得的两个独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个 测试结果 的绝对差值不超过重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过5,，重复性限(r)按表2数据采用线性 内插法求得。 9(2允许差 实验室之间分析结果的差值应不大于表3所列允许差。 10 应用标准样品或监控样品，使用时至少每半年校核一次本方法标准的有效性，当过质量保证与控制 程失控时，应找 出原因，纠正错误后，重新进行校核。 3 6609(30—2009 GB,T 表2 含量,, 含量,, 组分 重复性限(r),“ 组分 重复性限(一,, o(31 o(006 2 0(000 68 0(000 48 0(50 0(011 0(000 71 Na200(002 8 Ti02 0(67 0(020 0(018 0(002 9 0(000 71 0(000 45 0(0031 Si02 0(042 0(0061 P205 0(0011 70(10 0(007 5185 0(000 0(004 9 0(000 0(000 38 74 0(012 0(001 0(001 6 0(000 Fez034V205 0(053 0(006 3 240(000 0(038 0(001 8 0(0011 0(076 0(003 0(002 Ca02ZnO 9 0(00016 230(11 0(003 4 0(004 9 0(000 0(006 4 0(000 79 0(011 0(000 26 0(000 65 0(031 O(001 7 0(015 K20Ga203 0(070 0(002 7 0(018 0(000 74 表3 组分 含量,, 允许差,“ 组分 含量,, 允许差,, 0(10,1(20 0(052 1C+0(005 0,0(010 0(001 3 0(001 Naz0„ Ti02 0(005 O,0(050 0(008 0 0,0(050 0(000 90 0(001 P20s O(012 0(001 0,0(020 0(002 0 Si02 >O(050,0(15 Ga20 30 >0(15,0(30 0(016 >0(020,O(060 0(003 0 0 00(005 0,0(015 0(004 0(001 0,0(005 0(001 05 0(006 0,O(010 0(001 Fe2q >0(015,0(06005>0(005 u >O(060,0(10 0(010 >0(010,0(015 0(002 0 0(010,O(030 0(006 0 0(001 0,0(007 5 0(001 0 >0(030,0(10 0(015 >0(007 5,O(010 0(001 CaOZnO6 0(030 0(002 >O(10,0(15>0(010,0(0202 0(001 O,0(012 0(001 0 0(006 >O(012,0(0500K20 >0(050,0(120(012 8 C是样品的氧化钠的平均含量(质量分数)。 4 6609(30—2009 GB,T 附录A (资料性附录) x 射线荧光光谱仪工作参数 A1 根据设备，在真空条件下，各元素测量条件见表(。 表A(1 分析线 准直器 晶体 2口角,(。) 探测器 PXl或 28或NaKa 粗 Flow TIAP 55 PET(PE) Si Kn 粗 Flow 109 PXl0或57 粗 FeKa Duplex或Flow LiF200 PXl0或 CaKctFlow 113 粗 LiF200 KaFlow LiF200 137K 粗 Ti Ka Flow LiF200 86 粗或细 PKct Flow Gelll 141 粗 77 VKctFlow LiF200粗 42 Zn KaFlow LiF200粗 Ga Kd Flow LiF20039粗