样品制备

很耐磨，比烧结热
压刚玉耐磨10倍以
5.7
8.5
上
烧结热压 刚玉1
硬质铬钢 No.2080
CrNi 不锈钢
硬质金属 碳化钨 WC+Co
Al2O3 99.7% MgO SiO2 Fe2O3 0.3%
Fe 85.3% ,Cr 12.0% , C 2.1% , Si 0.3%, Mn 0.3% , P和S痕量
量) 4kW的X光管 管流可高达125～130mA SST管 50--75µm铍窗
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序 言（四）
➢ 影响X射线荧光光谱定量分析准确度的主要因 素（2）
▪ 标样（制样、数据准确性、适用性如是否基体相似） ▪ 基体校正的完善性（矿物效应、理论系数的准确性） ▪ 定义和理论（数学模型、校正方程、高次荧光的忽
略简化）的正确性 ▪ 计算过程（直线回归、多项式拟合）、 ▪ 数值修约、 ▪ 操作失误（测量条件选择不当） ▪ 粗心过失
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取样
➢ 取出适合分析的样品量 ➢ 能代表其整体化学组成 ➢ 缩分：对于地质样品和矿石，为表征其
化学组成及物理性能，常常需取大量样 品。
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缩 分（1）
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缩 分（2）
材料
化学组成
硬性
密度 g/cm3
莫氏硬 度
对料钵有影响的化 学试剂
稳定性N/mm2
玛瑙 (SiO2)
氧化锆
SiO2 99.91% Al2O3,Na2O各为0.02%,
很耐磨，比硬质瓷
耐磨200倍以上
2.65
7
Fe2O3,K2O,CaO,MgO,MnO均为
0.01%
ZrO2/HfO2 99% TiO2 3%
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粉末压片（3）
➢ 加入助磨剂可
▪ 提高研磨效率。如生泥生料可用硬脂酸或三 乙醇胺混合研磨，在2.5min内振动研磨即可 达到要求
▪ 料钵便于清洗 ▪ 增加粘性
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粉末压片（4）
➢ 粘结剂
▪ 固体粘结剂 ▪ 液体粘结剂 ▪ 单一组分、溶液、混合物
➢ 适当选用液体粘结剂，由于其不活泼性还可保 护样品不参与某些化学反应。
Sherman 多 色 激 发 X 荧 光 强 度 理 论 计 算 公 式 （1955）
Shiraiwa & Fujino整理和完善为易于应用形式 （1966）
Criss & Birks 基本参数法（1968）
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序 来自百度文库（二）
➢ 历史回顾（2）
▪ 1980S 光谱仪长期综合稳定性达≤0.05% ▪ 1990S 理论影响系数广泛应用于在线分析 ▪ 近年来 提高检测灵敏度和分辨率(超轻元素、低含
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粉末压片（2）
➢ 混合与研磨：样品经混合研磨可降低或消除不 均匀效应，这一步骤是必要的，即使是纳米级 粉末，也需经研磨克服其“团聚”现象
▪ 手工研磨 ▪ 机械研磨：效率高，便于控制，制样重复性好。 ▪ 选用合适的研钵容器：特别在分析痕量元素时，尤
为重要，如用碳化钨料钵，Co严重污染，使试样中 低于0.05%的Co无法测定。振动磨料钵使用前后均 要清洗干净。若样品量较多，粉碎前也可用少量样 品预清洗料钵两次。
➢ 加了粘结剂后，对于中等原子序数的基体，因 原级谱散射而增加了背景，对于低原子序数基 体，由于稀释导致吸收减少了分析线强度，这 均不利于痕量元素的分析。
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粉末压片（5）
粘结剂
配方
微晶纤维素
5克样＋2克粘结剂
低压聚乙烯
5克样＋2克粘结剂
石腊 硼酸
5克样＋1克粘结剂 5克样＋2克粘结剂
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➢ 缩分过程中样品留用量Q(kg)
➢ 切乔特公式
Q=2kd2
d为样品颗粒最大直径（筛孔径mm） k为缩分系数，一般取2，对均匀的样品如陶瓷、
化工产品等取1，对矿化极不均匀的团块块、 结核块砂取3。 ➢ 计算的样品留用量小于现有样品量的1/2时再 用四分法予以缩分。
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样品处理
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料钵的化学组成及物理性能
X射线荧光分析样品制备
卓尚军 博士
（中国科学院上海硅酸盐研究所） 2005.08
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X射线荧光分析样品制备
➢序言 ➢取样 ➢制样 ➢样品保存
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序 言（一）
➢ 历史回顾（1）
▪ 1895年 伦琴发现X射线 ▪ 1920S X射线光谱研究 ▪ 1940S X射线光谱应用
盖革计数器、晶体分光 ▪ 1950S—1970S 基体效应的数学校正模型
粉末压片（6）
➢ 手动压机 ➢ 半自动压机：可自选压力和保压时间，
既省力又易保证压片条件一致。 ➢ 为便于保存和防止压制的试样片边缘损
坏，通常推荐用铝杯或钢环 ➢ 若试样量少，或粘结性不好，则可用钢
模压制带盒的压块试样
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粉末压片（7）
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熔融法
➢ 有些岩石、矿物类样品即使磨成很细的颗粒， 也是不均匀的。矿物组成复杂，要消除矿物 效应和颗粒度效应只能通过熔融或制成溶液。 熔融法最早由Claise 和Rose等所提出。
➢ 可用纯氧化物或用标样加添加法制得标样，
➢ 元素的含量范围可以很大，用理论α系数校 正元素间吸收增强效应也很方便
➢ 标样还可长期保存
➢ 缺点是消耗试剂，制样时间较长，因稀释降
低了强度，背景强度增加，对测痕量元素是
不利的。Sb,As等元素易挥发，影响测定准
使强度降低
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粉末压片（1）
➢ 干燥：除去吸附水，有助于来样制备的可靠性， 提高制样的精度
➢ 培烧：可改变矿物的结构，如将粘土类矿如高 岭土、含石英砂陶土和膨润土在1200℃时焙烧 即可均转换为莫来石，从而克服矿物效应对分 析结果的影响。焙烧亦可除去结晶水和碳酸根。 但若样品中存在还原性物质，在空气中焙烧也 会引起氧化，应引起注意。
8.5
氢氟酸 硫酸和氢氟酸
抗压 11000 断裂 21000
抗压 18500 抗拉 2400 抗挠 3000
浓酸
抗压 4000 抗拉 320 抗挠 400
酸
酸
硝酸 高氯酸
抗压 54000 断裂 17000
粉末样品
➢ 可直接放在液体样杯中测定 ➢ 不能在真空状态下测定，只能在空气或
氦气氛下 ➢ 液体样杯支撑膜对轻元素有较强的吸收，
Fe69.8%,Cr18.0% Ni9.0%, Mn2.0% Si 1.0%, S 0.15%
C 0.07%
WC 93.5% Co 约6.0%, Ti 0.5% Ta 0.5%, Fe 0.3%
好的，耐磨
4.0
9
耐磨性比CrNi钢好 7.9
耐磨性中等
7.9
耐磨性极好是玛
瑙～200倍精以上品课件 14.75