X射线荧光光谱法测定萤石中氟化钙

X射线荧光光谱法测定萤石中氟化钙 第26卷第5期 2007年10月 岩矿测试 R0CKANDMINERALANALYSIS Vo1.26,No.5 October,2007 文章编号:0254—5357(2007)05—0419—02 x射线荧光光谱法测定萤石中氟化钙 袁家义 (山东省地质科学实验研究院,山东济南250013) 摘要:采用偏磷酸钠作熔剂制备萤石熔融片,用波长色散x射线荧光光谱法测定萤石中的氟化钙.考察了 偏磷酸钠作为熔剂和稀释剂对萤石的熔解能力.方法经萤石国家一级物质检验,测定结果与标准值相符,10 次测定的相对标准偏差(RSD)为0.23%. 关键词:x射线荧光光谱法;氟化钙;萤石;偏磷酸钠 中图分类号:0657.34;0613.41文献标识码:B DeterminationofCalciumFluorideinFluorspar byX-rayFluorescenceSpectrometry YUANJia?yi (ShandongInstiuteandLaboratoryofGeologicalScience,Jinan250013,China) Abstract:AmethodforthedeterminationofCaF2influorsparsamplesbyX-rayfluorescencespectrometrywithsodiummetaphos- phateasfluxisproposed.Thesampledissolvingcapacityofsodiummetaphosphateasfluxanddilutingagentarestudied.Themeth- odhasappliedtodeterminationofCaF2inNationalStandardReferencefluorsparsamples.Theresultsareinagreementwithceaified valueswithprecisionof0.23%RSD(n:lO). Keywords:X-rayfluorescencespectrometry;calciumfluoride;fluorspar;sodiummetaphosphate 萤石是一种重要的工业原料,具有广泛的用途.对于 萤石中CaF的测定,通常采用湿法化学J,但存在操 作复杂,分析时间长等问题.x射线荧光光谱法(XRF)熔 融制样的熔剂通常为四硼酸锂,四硼酸钠等.本文尝 试用偏磷酸钠(NaPO)为熔剂,采用熔融制样XRF法测定 萤石中CaF的含量,消除了试样的粒度效应和矿物效应. 方法简便,结果准确. 1实验部分 1.1仪器及测量条件 ARLADVANTXPX射线荧光光谱仪(美国Thermo公 司),4.2kW的高功率,薄铍窗75m,超尖锐端窗铑靶 x光管,最大激发电压70kV,最大激发电流140mA.本文 在电流130mA,电压30kV的条件下测定萤石中的氟,通过 增加测量时间以减小计数的统计误差.分析元素谱线为 FKs,AX06一FPC晶体探测器,0.60.的准直器,2角(峰) 为37.428.,20角(背景)为38.751.,谱峰和背景的测量时 间均为150S.软件为WinXRF3.1. 高温马弗炉;Pt—Au专用坩埚.NaPO(分析纯). 1.2样品制备方法 1.2.1试样的制备 准确称取5.0000gNaPO3,0.2000-0.5000g样品(粒 度0.074nlin)置于铂(95%)一黄金(5%)坩埚中(不加脱 模剂),搅拌均匀,将坩埚置于1100oC马弗炉中,熔融 10min;取出坩埚,充分摇动赶尽气泡,再放人1100oC马弗 炉中,熔融5min;取出坩埚,充分摇动赶尽气泡后,再放人 1100oC马弗炉中,熔融5min,取出坩埚放置.待熔融物充 分冷却后,取出熔片,贴上标签待测. 1.2.2标准系列的制备 称取不同量的萤石国家一级标准物质GBW07250,用 5.0000gNaPO作熔剂和稀释剂,按试样制备的相同步骤 制取熔片,制备出一套既有一定的含量范围又有适当梯度 的标准系列(1). 表1标准系列含量范围 Table1ContentrangesofcalibrationseriesforCaF2 m样/g甜(CaF2)/%mg(CaF2)/% O.1【x】O1.86O.9【x】014.48 O.2【x】O3.651.2【x】O18.36 O.3【x】O5.3715【x】O21.9O O.6【x】O1O.171.8【x】O25.12 收稿日期:2006-08-25;修订日期:2006.10.26 作者简介:袁家义(1962一),男,山东枣庄市人,高级师,从事岩矿测试工作.E-mail:yxmq32@163.COB. 一 419— 第5期岩矿测试 .(3om.cn/第26卷 1.2.3校准曲线方程 校准曲线方程为: “tO柠=bl+c(1) 式(1)中,’tO4交为CaF:的含量;,为FKd线的强度;b,c为校 准曲线方程的常数. 样品中caF2的含量按式(2)计算: aF2)=(2) 式(2)中,m样为取样量;’to为从校准曲线得到的CaF.含 量.式(1)和式(2)通过在分析程序中定义为元素来实现 自动计算. 2结果与讨论 2.1熔剂的选择 实验曾试图采用粉末压片法制样,在测量过程巾发现 试样的粒度对测量结果影响很大,FKa线的强度随着试样 粒度的变化一直在波动,校准曲线的离散性较大.将试样 经过较长时间的研磨,也未能使其稳定.所以本实验采用 熔融制样以消除试样的粒度效应和矿物效应,首先使用 Li2BO作为熔剂熔融制样;但也发现FK线的强度(表 2)随着样片(同一样品,同样的稀释比)的不同一直在波 动,校准曲线仍有较大的离散性,估计在熔融过程中有BF, 的挥发所致.在文献[4]的启发下,本实验采用NaPO作为 熔剂进行熔融试验.NaPO通常为粉末状,没有固定的熔 点,温度超过500oC就能形成具有良好流动性的熔融体,能 够熔解各种氧化物. 使用NaPO为熔剂,熔融温度为950oC,制备l0个熔片 (同一样品,同样的稀释比),测量FKa线的强度.从表2 结果可以看出,使用熔剂NaPO制备的熔片具有较好的重 现性,FKa线的强度稳定性较好.即NaPO对萤石有较好 的熔解能力,能够制成均匀的玻璃质熔片. 表2制样方法的重现性 Table2Reproducibilityofthesamplepreparationmethod 实验表明,NaPO和Li:B4O两种熔剂制成的熔片均具 有良好的剥离性能,不必使用脱模剂. 由于使用NaPO熔剂熔融法制样,粒度效应和矿物效 应基本消除,样品和标准系列经过熔融稀,按1.1节 的分析条件进行测量,所得结果为95.23%,94.82%, 95.23%,95.24%,94.8l%,94.83%,94.8l%,95.23%, 95.19%,94.82%,平均值为95.02%.方法的精密度 (RSD,n=10)为0.23%,已达到常规化学分析法的要求 (化学分析法允许0.4%). 2.4准确度 采用本法对萤石国家一级标准物质GBW07252,GBW 07253和其他类型萤石样品进行测量,并选择不同的试样量 考察方法的准确度.由表3结果可见,本法与标样的标准 值或化学值符合较好. 表3方法的准确度? Table3AccuracytestofthemethodB/% GBW07252GBW07253招萤4号萤石9005 标准值测量值标准值测量值化学值测量值化学值测量值 3结语 采用偏磷酸钠作为熔剂和稀释剂,熔融制样x射线荧 光光谱法测定氟石中的CaF:,不必进行基体校正,方法简 便,快速,准确,可应用于萤石的常规分析. 4参考文献 [1]岩石矿物分析编写组.岩石矿物分析(第一分册)[M].3版. 北京:地质出版社,1991:l25一l27. [2]GB5195.1—9—85,氟石化学分析方法[S]. [3]岩石矿物分析编写组.岩石矿物分析(第二分册)[M].3版. 北京:地质出版社,1991:317—337. rayFluorescence [4]TertianR,ClaisseF.PrinciplesofQuantitativex— Analysis[M].London:Hevden&SonLtd,1982:324—326. [5]欧阳伦熬.x射线荧光光谱法测定多种铁矿和硅酸盐中主次 量组分[J].岩矿测试,2005,24(4):303—306. [6]张爱芬,马慧侠,李国会.x射线荧光光谱法测定铝矿石中主 次痕量组分[J].岩矿测试,2005,24(4):307—310. “里.群鲨一 宝丽 肭 旦L咖丽 卯 丽