X-射线荧光光谱法测定石灰石粉中的SiO2含量

  摘 要:本法采用压片的方式将样品压制成片,通过X-射线荧光光谱仪来测定石灰石粉中的SiO2含量,本方法操作简便,分析周期短,结果符合允许误差要求,可用于生产检验。   中图分类号:TQ文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(a)-0000-00
  石灰石粉做为烧制烧结矿的必备熔剂,其化学成分分析普遍受到各界关注,以往普遍采用传统的化学法对其含量进行分析,样品前期处理繁琐、分析周期长[1,2]。本文主要研究用硼酸通过压片机将石灰石粉压制成片,利用X-射线荧光光谱仪建立石灰石粉的分析曲线,分析速度快、精密度好、测定结果满意,节约了大量的时间和人力,有效地解决了试样分析量大,分析速度慢的问题。
  
  1 实验部分
  1.1 主要仪器与试剂
   S4PIONEER型X-射线荧光光谱仪 (德国布鲁克); YYJ-40型半自动压样机; 硼酸 (化学纯); 石灰石粉标准样品试样。
  1.2 实验方法
  (1)标准样品定值选择10个石灰石粉试样,通过化学法对其SiO2含量进行分析定值,作为建立曲线的标准样品。
  选取的样品其SiO2含量尽量拉大梯度,以便于获得控制范围较大的曲线。
  (2) 标准曲线的建立另取已定值的标准样品试样,用硼酸通过半自动压样机压制成片作为标准样片来建立曲线。
  将已定值的石灰石标准样品试样在110 °C下干燥2h。称取5g样品和7g 硼酸研磨均匀, 倒入模具内, 压片时压力为30t,保压时间不低于40s的条件下制成样片厚度不小于4mm, 直径40 mm 圆片供测量用。为了克服样品的粒度效应, 标样和试样均研磨至粒度必须达到200目以上,以保证试样的均匀性[3]。
  调节X-射线荧光光谱仪的工作参数:光谱仪模式调至Vacuum,准直器面罩为28 mm,设定测量模式为定点测量,谱线测量时间方式为固定时间测量,峰位测定时间为30s。
  (3)试样的测定选取一个石灰石样品试样,分别用化学法和压片法进行验证测定。
  
  2 结果与讨论
  2.1标准曲线的建立
  将用化学法定值的10个石灰石样品在实验条件下,用压片法进行测定,所测数据如表一。
  用压片法测定SiO2,以含量为横坐标,以强度为纵坐标,得到回归方程为Y=-1.603695+7.781751x,相关系数在0.997681以上,表明该法线性关系良好。
  2.2测定结果
  建立标准曲线后,选取同一个石灰石试样,分别用化学法和压片法对SiO2进行验证试验,平行测定10次,得到压片法和化学法的SiO2含量,测量结果如表二:
  2.3方法的准确度和精密度
  2.3.1方法的精密度
  用压片法对同一样品中的SiO2平行测定10次,其标准差为0.0320%;相对标准差为 0.0121%,表明压片法测定有较好的精密度。
  2.3.2 方法的准确度
  对石灰石中SiO2分别用化学法和压片法两种方法平行测定10次所得数据进行比较:
  化学法:平均值 1= 2.60 标准差S1=0.0323%
  压片法:平均值 2 =2.63 标准差S2=0.0320%
  方差检验:F= S12/S22=(S1>S2)=0.03232/0.03202=1.02<F(0.05,9,9)=3.179
  说明两组测定值的方差之间不存在显著性差异。
  均值检验:合并标准差
   = =0.0321
  t= = =2.09<t(0.05,18)=2.101
  通过t检验,表明SiO2的两组测定值之间在显著性差异为0.05%的条件下,不存在系统误差,表明压片法测定SiO2具有较高的准确度。
  
  3 结论
  本方法所测样品含量以化学法分析定值为参照,以X 射线荧光光谱法进行测定。通过粉末压片法制样,简单快速, 样片结实, 表面平整,,测定简便快速, 适于X 射线荧光光谱法分析。与化学分析法相比,X 射线荧光光谱法测定石灰石中SiO2含量,准确度、精密度较好, 已达到化学分析方法的要求,可用于生产检验。同时,可大大缩短分析时间, 减少人为因素的影响, 提高分析效率。
  
  参考文献
  [ 1] GB3286— 1- 1998, 石灰石、白云石化学分析方法[ S]
  [ 2] GB3286—2- 1998, 石灰石、白云石化学分析方法[ S]
  [ 3] X射线荧光谱仪操作手册。
  [ 4] YYJ40型半自动压样机操作手册。