电感耦合等离子体原子发射光谱法测定土壤中8种组分

为满足土地质量调查的需求,实现土壤中多组分的同时消解及准确测定,提高大批量样品的分析效率,建立了土壤样品经高压密闭消解后,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定K₂O、Na₂O、CaO、MgO、Ba、Mn、Cu、Zn的方法。通过对消解体系、酸用量、消解温度等方面的考察,确定最佳实验条件;并对待测液中共存元素Al、Fe的干扰进行探讨,两者均不干扰测定。各组分校准曲线线性相关系数均大于0.999;检出限为0.01~10μg/g。实验方法用于测定土壤标准样品GBW07385、GBW07386、GBW07388中K₂O、Na₂O、CaO、MgO、Ba、Mn、Cu、Zn,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)为1.1%~4.3%,相对误差RE为-4.0%~4.6%。采用实验方法对土壤实际样品中K₂O、Na₂O、CaO、MgO、Ba、Mn、Cu、Zn进行测定,结果的RSD(n=6)为1.2%~4.6%;并与地矿行业标准方法DZ/T 0279.2—2016测定结果进行比对,测得结果基本一致。     

粉末压片-X射线荧光光谱法测定深海富铁粘土中主次量组分

富铁粘土赋存于深海大洋的某些区域,目前缺乏富铁粘土相关标准物质和分析方法,实验利用台式X射线荧光光谱仪(XRF)结合压片法制样现场快速测定深海富铁粘土样品中的Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、K₂O、CaO、TiO₂、Mn、Fe、Cu、Zn、V、Sr、Zr、Ba、Pb和Y等组分。优化选择压力30 t和保压35 s的制样条件;采用多金属结核和富钴结壳、深海及近海沉积物国家标准物质以及定值深海富铁粘土样品绘制校准曲线, 解决了缺少富铁粘土标准物质的问题。对18个组分的测量条件进行了优化,使用经验系数法校正了主要成分SiO₂、CaO、Fe和Mn的基体效应。方法的检出限为3.67~1172μg/g。精密度试验结果表明,各组分测定值的相对标准偏差(RSD,n=7)在0.3%~2.2%之间。方法用于实际样品的分析,其分析结果与实验室采用其他方法的测定结果吻合,能够满足野外现场富铁粘土样品中多种组分同时快速分析的要求。     

电感耦合等离子体原子发射光谱-内标法测定优质石英砂中8种杂质组分

优质石英砂主要成分为SiO₂,其中的杂质直接影响其品质。通常杂质的测定方法如分光光度法和原子吸收光谱法,存在流程长、不能多组分同时测定等问题,难以满足实际检测需求。实验采用氢氟酸、硝酸、高氯酸分解样品,加入In标准溶液作内标,简化实验流程,消除基体效应、仪器漂移及定容体积不准确造成的测定误差,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)-内标法测定优质石英砂中Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、P₂O₅等8种杂质组分的方法。在各组分校准曲线线性范围内,线性相关系数在0.9994~1.0000之间;方法中各组分的检出限为0.0001%~0.0038%(质量分数)。按照实验方法测定石英岩标准物质GBW07837中的各待测组分,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)为0.92%~6.6%,测定值和认定值相吻合。采用实验方法对优质石英砂实际样品中8种组分进行测定,结果的RSD(n=6)为0.59%~8.1%,测定结果与参考值基本一致。     

X射线荧光光谱法测定镁质耐火材料及其原料中10种成分

采用熔融制样,建立了镁质耐火材料(制品镁砖等)及其原料(水镁石,原料镁砂等)中MgO、Al₂O₃ 、SiO₂ 、CaO、P₂O₅ 、TiO₂、TFe₂O₃、Na₂O、K₂O、MnO的X射线荧光光谱分析方法。与以往方法相比,增加了Na₂O、K₂O的含量测试,为最终对于MgO的准确测试提供了依据。对高镁样品(MgO含量大于90%)的熔剂体系、样品与熔剂稀释比等方面进行了考察,同时对水镁石、菱镁矿等高烧失量样品的烧失量校正进行了探讨。采用国家标准样品GBW07105和高纯镁砂配制的系列校准样品来建立校准曲线,用经验系数法回归校正共存元素间的吸收增强效应。方法的检出限在0.031%～0.45%之间。对样品进行了精密度试验,各成分的相对标准偏差(RSD,n=10)在0.31%～3.4%之间。对人工合成样品及标准样品进行测试,结果与湿法测定结果吻合。     

熔融制样—X射线荧光光谱法测定锰矿石中17种主次组分

选用混合熔剂(Li₂B₄O₇-LiBO₂-LiF)熔融制样,用X射线荧光光谱仪对锰矿样品中的Mn、TFe、SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、TiO₂、P、S、BaO、Cu、Co、Ni、V、As等17种主次组分进行测定。以NH₄NO₃为氧化剂、Li₂CO₃为保护剂可使锰矿中的S与As在预氧化时转化为稳定的盐形式,从而防止S、As在熔样过程中的挥发损失。加入Cr₂O₃做Mn的内标可消除基体效应对Mn测定的影响。对锰矿石合成标样进行精密度考察,相对标准偏差(RSD,n=12)均小于10%：对锰矿石标准样品及合成样品进行准确度考察,测定值与认定值或湿法测定值一致。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定深海沉积物中20种主次组分

深海沉积物中含有多种矿产资源,准确测定深海沉积物主次组分,对深海沉积物中矿产资源的开发利用有重要意义。实验采用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)准确测定了深海沉积物样品中Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、P₂O₅、SO₃、Cl、K₂O、CaO、TiO₂、MnO、Fe₂O₃、Ba、Cu、Ni、Sr、V、Y、Zn和Zr等20种主次组分。由于深海沉积物样品中SO₃和Cl含量(0.10%~3.00%)较高及微量元素Cu、Ni、Sr、V、Y、Zn和Zr一般在5~600μg/g之间,为了准确测定这些组分,对熔融制样条件进行了详细探讨。由于SO₃及Cl在熔融时易挥发损失,实验分别在600℃和700℃进行两次预氧化,有效防止了SO₃及Cl在熔融时挥发损失。经试验,熔融温度选为1100℃,样品和混合熔剂(m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=67∶33)的质量分别是0.7000g和7.000g,熔片质量较好。为了使制备的各元素校准曲线既有一定的含量范围,又有适当含量梯度,除选用深海沉积物标准样品GBW07313~GBW07316外,还选用海洋沉积物标准样品GBW07333~GBW07336,并将它们按1∶1质量比混合制备校准样品,同时还用深海沉积物标样GBW07316与硫酸钠、氯化钠高纯试剂按一定的比例混合,制备成SO₃质量分数为1.00%和Cl质量分数为5.00%合成校准样品。用经验系数法校正谱线重叠效应,理论α系数校正基体效应。在选定的实验条件下,利用GBW07316标准样品制备12个熔片进行精密度考察,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD)在0.10%~4.6%;采用实验方法分别对标样及实际样品进行测定,主次组分的测定结果与标样的认定值及实际样品的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)结果基本一致。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定除尘灰中10种组分

由于除尘灰组分复杂,逐一分析难度较大,因此,采用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)测定除尘灰中多种组分。实验采用在950℃除C,选择质量比为2∶1的Li₂B₄O₇-LiBO₂为熔剂,LiNO₃为氧化剂,LiBr溶液为脱模剂进行熔融制样,采用铁矿石标样绘制校准曲线,并通过在含锌矿标样加入ZnO基准试剂的方法扩大了Zn的分析范围,以满足不同类型除尘灰中Zn含量差别的要求。各组分校准曲线的线性相关系数为0.9981~0.9999。实验方法用于测定1个除尘灰中TFe、SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、MnO、P、Na₂O、K₂O、Zn,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为0.071%~1.7%;按照实验方法测定5个除尘灰样品(包括高炉除尘灰、转炉除尘灰和污泥等)中10种组分,并与化学湿法进行比较,测定结果相符。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅酸盐和铝土矿中主次组分

采用熔融制样,以土壤、水系沉积物、岩石、铁矿石、铝土矿等标准物质拟合校准曲线,建立了X射线荧光光谱(XRF)同时测定硅酸盐和铝土矿中主次量组分(SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、K₂O、Na₂O、CaO、MgO、P₂O₅、MnO)的快速分析方法。确定熔融条件如下:样品与四硼酸锂-偏硼酸锂(质量比为67∶33)混合熔剂在熔融稀释比例为1∶10条件下混合均匀,加入2 mL 500 g/L NH₄NO₃溶液、0.5 mL 300 g/L NH₄Br溶液,于700 ℃预氧化,1 100 ℃温度下熔融。解决了每种矿种都要建立一套分析方法,不能同时测定多种类型地质样品的问题。采用实验方法对GBW07178、GBW07179铝土矿标准物质各组分进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=12)小于5%,相对误差(RE)小于10%。采用实验方法测定硅酸盐和铝土矿样品,所得结果与湿法值一致。     

偏硼酸锂-四硼酸锂熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定土壤中14种成分

准确测定土壤矿物质成分可以了解土壤肥力状况,有助于合理施肥、改善土壤质量。实验通过样品前处理条件的优化,建立了偏硼酸锂-四硼酸锂混合熔剂(m∶m=33∶67)熔融,盐酸-酒石酸提取,电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定土壤中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、Na₂O、CaO、MgO、TiO₂、MnO、P₂O₅、Ba、V、Sr、Zr 14项主要成分的测定方法。试验结果表明：熔剂与样品质量比为5∶1时熔融效果较好;使用盐酸-酒石酸为提取液可以抑制Ti、Zr水解;采用基体匹配法绘制校准曲线可消除基体效应的影响。14种成分校准曲线的线性相关关系均在0.999以上;各成分的检出限为0.32～39.27μg/g。采用实验方法测定土壤成分分析标准物质GBW07402,各成分测定值与认定值基本一致,相对误差(RE)为-0.43%～1.88%,相对标准偏差(RSD...     

用于X射线荧光光谱法测定镁质耐火材料的变质镁砂标样认定值的修正与再利用

镁砂标样易吸潮变质,为了探讨变质镁砂标样继续使用的可能性,对9种烧失量已经发生变化的镁砂标准样品进行了条件试验,对变质镁砂标样的推荐值进行了校正。将样品进行高温灼烧处理,再通过定性半定量程序确定其未知元素的种类和含量,采用熔融制样法,建立了基于变质镁砂标样的高硅质镁基耐火材料中MgO、SiO₂、CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、MnO、P₂O₅的X射线荧光光谱(XRF)分析方法。实验方法用于测定1个变质镁砂标样镁砂425中MgO、SiO₂、CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃、MnO、P₂O₅,其中K₂O测定结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为11%,其他组分的RSD(n=11)均在3%以下;按照实验方法测定2个变质镁砂标样和2个人工合成样品中MgO、SiO₂、CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃、MnO、P₂O₅,测定值与认定值/理论值相符,允许差满足国家标准分析方法的分析要求,使变质镁砂标准样品能够回收再利用。     

粉末压片-X射线荧光光谱法快速分析多金属结核和富钴结壳中22种组分

应用台式X射线荧光光谱仪结合压片法制样现场快速测定太平洋多金属结核和富钴结壳样品中的氧化钠、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅、五氧化二磷、氧化钾、氧化钙、二氧化钛、硫、氯、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钒、锶、锆、钡、铈和钇等组分。采用国家标准物质、以国家标准物质为基体制备的校准样品和定值富钴结壳样品绘制校准曲线, 解决了相关标准样品不足的问题。对22个组分的测量条件进行优化, 并通过经验系数法校正了主要成分二氧化硅、氧化钙、铁和锰的干扰。方法的检出限在10.5～733 μg/g。精密度试验结果表明, 各组分测定值的相对标准偏差(RSD, n=7)在0.56%～7.7%之间。方法用于实际样品分析, 分析结果与实验室内其他方法的结果吻合, 能够满足野外现场多种组分同时快速分析的要求。     

熔融制样-X射线荧光光谱法测定磷矿石中主次组分

磷矿石是一种不可再生资源,其伴生组分F等也有较高的利用价值,熔片法处理样品后以X射线荧光光谱法(XRF)测定磷矿石中难挥发组分具有精密度高、准确度好的特点,但组分F在高温条件下易挥发,检出限偏高。文章重点研究了F组分高温挥发特性,建立了熔融制样-X射线荧光光谱仪测定磷矿石中P_2O_5、F、SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、CaO、Na_2O、K_2O、TiO_2、MnO和SrO等12种组分的分析测试方法。通过试验确定的分析条件为:稀释比为1∶15,预氧化温度为700℃,熔样温度为1 050℃,熔样时间为4 min。方法中,F、MgO、K_2O为造岩轻组分,无须基体校正;SrO采用Rhα-c作内标;P_2O_5、SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、CaO、Na_2O、TiO_2和MnO组分采用理论系数法校正基体效应。方法检出限在0.000 2%~0.042%之间,特别是F组分的检出限可达到0.042%。以GBW07210和GBW07212为对象考察方法精密度,各组分测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)在0.07%~5.1%之间;采用实验方法分析磷矿石标国家标样,及由标准样品合成的样品,测定值与认定值或理论值吻合良好。     

雾化气流量对ICP-AES测定钾长石中钾、钠、钙、镁、铝、铁和钛的影响

采用氢氟酸、盐酸、硝酸、高氯酸分解样品,电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定钾长石中CaO、MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、K₂O、Na₂O。在选择待测元素的分析谱线及背景校正方式基础上,考察了雾化气流量分别在1.0、 0.6、 0.5、0.4 L/min时对钾、钠、钙、镁、铝、铁、钛等元素的谱线强度、测定结果的精密度以及校准曲线线性影响。当雾化气流量为0.4 L/min和0.5 L/min时各元素测定结果的精密度最好,校准曲线线性相关系数均大于0.999;但雾化气流量为0.5 L/min时各元素谱线强度最高,因此选择雾化气流量为0.5 L/min。根据确定的雾化气流量,用ICP-AES对GBW03116钾长石标准物质中上述6种组分进行测定,测定值与认定值的相对误差(RE)在-3.64%~4.26%之间, RSD(n=11)为0.76%~4.2%。     

高倍稀释熔融制样-X射线荧光光谱法测定铅锌矿中主次组分

将110 ℃烘干的样品在700 ℃高温焙烧后, 采用混合熔剂(m_LiB2O4∶ m_LiBO2∶ m_LiF=4.5∶1∶0.4)和样品以30∶1的质量比进行稀释, 加入2 g 硝酸铵为氧化剂, 加入溴化锂溶液为脱模剂熔融制样, 使用康普顿散射线内标法结合经验系数法对基体效应进行校正, 建立了测定铅锌矿石中铅、锌、铜、二氧化硅、三氧化二铝、全铁、二氧化钛、氧化锰、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、锑、铋、银15种组分的X射线荧光光谱分析方法。对国家铅锌标准物质GBW07163进行分析, 各组分的相对标准偏差(RSD)为0.29%～7.1%;分析不参加回归的国家铅锌矿石标准物质GBW07165、GBW07173, 结果与认定值相符, 完全满足日常生产的需要。     

直接粉末进样-能量色散X射线荧光光谱法测定地质样品中多种组分

为提高现场快速分析的能力,充分发挥小型实验室设备的功能,实验采用能量色散X射线荧光光谱仪,直接使用粉末样品分析常规地质样品中的多种组分。用理论α系数和康普顿内标校正基体效应和谱线重叠干扰,直接将粉碎加工到200目(74μm)的样品放在液体塑料盒中进行测量。对地质样品标准物质进行样品用量试验表明,样品用量大于3.0g时,测量结果趋于稳定或者在认定值的准确度控制范围内变动,实验时选取4.0g作为样品用量。精密度试验表明,除组分La、Ce、Sn、W、U和Na_2O的相对标准偏差(RSD,n=12)大于10%外,其他组分的RSD都小于10%,尤其是组分Ti、Mn、Co、Rb、Sr、SiO_2、K_2O、CaO和Fe_2O_3的RSD都在1%以下。通过对未参加回归的标准物质的验证,参照《地球化学普查(比例尺1∶50 000)规范样品分析技术要求补充规定》,该法对常规地质样品可定量分析Ti、V、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Th、U、K_2O、CaO和Fe_2O_3等19种组分,近似定量分析Ce和W,半定量分析Cr、La、Sn、SiO_2和Na_2O。由于将样品放入液体塑料盒中进行测量,无需压片制样设备,该法适合野外现场分析应用。     

高压粉末制样-X射线荧光光谱法测定富钴结壳样品中20种组分

常规粉末压片制样是一种简单、高效的绿色环保制样技术,但是应用于富钴结壳样品制备存在样片表面粗糙和粉末容易脱落的问题.实验探索了高压压片制样技术在富钴结壳样品制备中的应用,建立了X射线荧光光谱法(XRF)分析富钴结壳样品中Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2 O5、K2O、CaO、TiO2、Mn、Fe、Co、Ni...