关于x射线荧光仪测定铝电解质工作曲线的制作方法研究

关于x射线荧光仪测定铝电解质工作曲线的制作方法研究
发布时间：2021-07-01T15:59:15.400Z 来源：《科学与技术》2021年3月第7期作者：王瑞[导读] 随着X射线荧光分析技术在科技升级中的快速发展，目前布鲁克S8tiger波长色散荧光仪充分具备分析的速率王瑞
陕西有色榆林新材料有限责任公司质检计量中心，榆林 719099摘要：随着X射线荧光分析技术在科技升级中的快速发展，目前布鲁克S8tiger波长色散荧光仪充分具备分析的速率快、稳定性比较高和兼具定性和定量分析与多元素可以同时测定等优点，目前已经广泛应用到多个行业领域。

文本用X 射线荧光分析原理结合多年以来在电解铝行业中的铝电解质分析检测方法和经验，通过文中的对条件的优化，总结出布鲁克S8tiger波长色散荧光仪测定铝电解质工作曲线的重要制作方法。

关键词：布鲁克S8tiger波长色散荧光仪；谱线参数；曲线校准；系数引言：
电解铝行业通常会采用X射线荧光仪分析铝电解质分子比、CaF2、MgF2、Al2O3等具体含量去控制生产，文中对布鲁克S8tiger波长色散荧光仪进行简要介绍，总结出布鲁克S8tiger波长色散荧光仪在运用荧光分析理论的同时，定量分析测定铝电解质工作曲线的具体制作方法、质量及设备长短期稳定性是否良好。

充分验证了荧光仪在样品制备、谱线选择、漂移校正与扫描和PHA分析、谱线参数优化及曲线校准方面的科学性、和稳定程度，验证制作方法所具备的准确性。

一、分析原理
布鲁克S8 TIGER波长色散荧光仪采用HighSenseTM技术，保证从铍4Be到镅95Am所有元素提供高灵敏度。

荧光仪凭借HighSense和高分辨率WDXRF技术对轻中重元素进行检测，第二代S8tiger XRF2微区分析系统可提供高灵敏度he 300m的小光斑尺寸及高空间分辨率，并且荧光仪软件提供HighSense系列人工合成晶体，可以极大提升轻元素的检测能力，这是铝业领域测量主含量重要晶体；S8 TIGER通过准直器面罩和准直器形成平行谱线，用铝电解质标准样品制成以元素含量为横坐标、强度为纵坐标的工作曲线，测样元素含量被求出，根据公式求铝电解质分子比、CaF2、MgF2、Al2O3含量。

1.样品选择
根据铝电解质中分子比、CaF2、MgF2、Al2O3生产要求确定标准样品的含量范围，可从电解槽采集样品进行自制样品，15个为宜。

制作过程满足GB/T15000要求，指导文件参照CNAS-GL系列标准物质相关的均匀和稳定性、定值原则和统计方法。

2.样品制备
选择压片或压环方法，样品与试样制样条件一致，实验提取制样影响因素。

A选择S8 TIGER荧光仪配套压样设备磨具，压片直径4cm； B时间；综合考虑颗粒效应和机器制样效率，预估磨样时间20秒/样； C试样的量：要求分析面达到无限厚度，S8 TIGER荧光仪软件会将样品量输入进去校正厚度，每次压样保持一致； D机器压力35T，保压时间30秒/样； E污染情况：在磨样前用待测样品磨洗2-3次，避免SiO2和Al2O3污染。

二、实验准备
1.选择线的原则：
谱线名字例如Mg+KA1-HS-Min/元素+谱线-高灵敏度-微量成分 a根据元素的含量选择测量成分； b根据具体的灵敏度和分辨率数据选择准直器。

2.校正漂移
为避免工作曲线频繁制作，要定期测量漂移校正样计算的强度变化进而进行曲线校正，漂移校正样选择原则如下：物理化学性质稳定；漂移校正样元素含量是样品含量范围上限，含量过小会导致强度信号弱，对准确度影响较大；谱线要定义漂移校正样。

3.谱线的扫描/PHA分析
通过对所记录的2扫描图像和PHA分析图选择设置背景和峰位、优化分析谱线测量条件，选择每个元素最高含量的铝电解质样品进行分析和扫描。

4.谱线参数 A手动找到对称和较高的位置； B标准样品背景强度比较一致和峰强度已经大于背景强度，不定义背景位；峰强度和背景强度接近或小于2-3倍要定义背景位； C估算每种元素测量所需最短时间； D重元素选大电压小电流；轻元素选小电压和大电流； E脉冲高度的选择依据根据2扫描图峰位的强度选择PHA范围； F根据各种元素扫描2从小到大的顺序再进行设定，因为F元素在过程中出现挥发，将F元素测量第一个测量。

5.校准曲线 A找出偏离工作曲线点，找到原因再选择是否参与曲线回归； B观察绝对偏差是否超过标准方法的允许误差数值，确定其是否参与工作曲线回归； C谱线进行重叠校正，结合优化谱线参数的背景选择观察重叠谱线进行设置；工作曲线不用进行谱线重叠校正； D系数校正：此校正方法属于基体效应校正方法。

6.计算
分子比计算可利用方法：拿F、Na、Mg、Ca、K、Li含量可以计算出AlF3的含量，由于X射线荧光仪无法测定LiF，所以LiF的值由化学分析方法测定之后给入计算公式,综合Al+AlF3计算Al2O3。

三、质量控制
1.X 射线荧光测定铝电解质的质量控制
A检测分析状态控制
对实验的湿度温度和真空程度与循环冷却水的温度和流量以及电导率和气压力与流量是否在稳定范围内；
b漂移校正
采用工作曲线时校正样品做校正，用高中低2-3个元素含量的铝电解质标准样品对结果进行校正；
c核查
采用质量控制图方法进行质量控制；
d检测方法比对
定期分析铝电解质成分含量比对，确保结果准确；
e实验室比对
可参加能力验证或和认可实验室进行比对。

2.方法的准确度和稳定性
准确度和稳定性
采用14#铝电解质样品对方法进行1年的准确度和稳定性验证，平均每月进行1次测定取平均值作为结果，从结果看到采用方法制作的X 射线荧光仪工作曲线，在测定铝电解质元素含量时，准确度长期稳定性可满足生产过程对质量控制要求。

结束语：
用X射线荧光光谱方法制作的X射线荧光工作曲线在测定铝电解质元素含量是一非常奏效方法，利用布鲁克S8tiger波长色散荧光仪完备功能满足生产过程质量控制要求，准确快速执行成分全分析，为提升分析速度和简化操作步骤提供简单制备方法。

参考文献：
[1]CNAS-GL29:2010，标准物质/标准样品定值的一般原则和统计方法[S]．
[2]张爱芬，马慧侠，李波.矿物效应对 X 射线荧光光谱法测定冰晶石组分的影响[J].分析测试学报，2006，25：65-70.。