X熒光光譜法測試地質(zhì)樣品中的錫

趙恩好，岳明新，周國興

（1. 吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130026; 2. 沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所， 遼寧 沈陽 110032）

X熒光光譜法測試地質(zhì)樣品中的錫

趙恩好1，岳明新2，周國興2

（1. 吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130026; 2. 沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所， 遼寧 沈陽 110032）

采用X射線熒光光譜壓片法對(duì)地質(zhì)樣品中Sn進(jìn)行測試，通過人工配置標(biāo)準(zhǔn)樣品和國家標(biāo)準(zhǔn)樣品共同建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，曲線梯度合理均勻，線性良好。該方法采用α經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法進(jìn)行基體校正，采用Rh的康普頓散射作內(nèi)標(biāo)，對(duì)于地質(zhì)樣品中Sn元素的測試，檢出限可達(dá)到3.59 μg/g，樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差可達(dá)到3.1%，測試效果理想。

X射線熒光光譜；地質(zhì)樣品；標(biāo)準(zhǔn)樣品；α經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法；康普頓散射

錫是一種重要的礦產(chǎn)資源，在化工、冶金等方面有廣泛應(yīng)用。目前，化學(xué)制品領(lǐng)域?qū)﹀a的需求量持續(xù)增長?；び缅a主要集中在 5 個(gè)方面：PVC 熱穩(wěn)定劑、殺蟲劑、催化劑、農(nóng)業(yè)化肥和玻璃鍍膜[1]。俗稱馬口鐵的鋼鐵鍍錫板，產(chǎn)品附加值較高，因其具有良好的密封性、保藏性、避光性、堅(jiān)固性特點(diǎn)而在包裝行業(yè)得到普遍應(yīng)用，是國際上通用的包裝品種[2]。最近幾年，中國鍍錫板消費(fèi)量120 萬t 左右，其中相當(dāng)一部分要靠進(jìn)口彌補(bǔ)缺口。由于錫具有熔點(diǎn)低、無毒，耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，并且可以與許多金屬形成合金，具有延展性突出性質(zhì)，因而錫在越來越多的行業(yè)具有使用前景。由于錫的廣泛應(yīng)用性，決定了它在地質(zhì)找礦中的顯著地位。而對(duì)于錫的快速準(zhǔn)確分析測試也應(yīng)該引起足夠重視。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)條件

Axios型順序式X-射線熒光光譜儀（荷蘭帕納科公司）：以Rh靶X-射線管為激發(fā)源，SuperQ軟件。具體測量條件見表1。

表1 元素測試條件Table 1 Elements test conditions

1.2 樣品制備

稱取在105 ℃烘干2 h、粒徑＜74 μm（200目）的樣品4.000 g[3]，硼酸鑲邊墊底，在40×103 kg壓力下壓制30 s[4],制成測試樣片，即壓片即測試。標(biāo)準(zhǔn)樣品和監(jiān)控樣品及未知樣品采用相同的方法制備。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立及基體校正

選用國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣品和人工配置的標(biāo)準(zhǔn)樣品共同制備本法標(biāo)準(zhǔn)曲線。

人工標(biāo)準(zhǔn)樣品利用國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣品

GBW07317（Sn含量為1.0 μg/g）和GBW07282（Sn含量為12 700 μg/g）配置,具體配置見表2。

表2 人工標(biāo)準(zhǔn)樣品含量表Table 2 Artificial standard samples

本文方法利用α經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法校正基體效應(yīng)，α系數(shù)見表3。

表3 α經(jīng)驗(yàn)系數(shù)Table 3 α empirical coefficient

通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中各元素分析線的凈強(qiáng)度(Kcps)和標(biāo)準(zhǔn)含量(w/%)相對(duì)應(yīng)的方法繪制實(shí)驗(yàn)使用的校準(zhǔn)曲線，線性回歸公式[5]為：

式中：C—標(biāo)準(zhǔn)樣品含量；

R—凈強(qiáng)度；

M—吸收增強(qiáng)效應(yīng)校正系數(shù)；

D—曲線截距；

E—曲線斜率。

本文采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法進(jìn)行線性回歸，以校正共存元素的吸收增強(qiáng)效應(yīng)和譜線重疊效應(yīng)[6]。

SuperQ軟件中共存元素間的吸收增強(qiáng)效應(yīng)校正式。

式中：C—濃度或計(jì)數(shù)率；

n—待分析元素?cái)?shù)；

α ，β ，γ，δ—用于基體校正的系數(shù)；

j，k—共存元素。

2 結(jié)果與討論

2.1 檢出限

檢出限(LLD)根據(jù)如下公式[7]進(jìn)行計(jì)算：

式中：m—單位含量的計(jì)數(shù)率；

Ib—背景計(jì)數(shù)率；

tb—峰值和背景總計(jì)數(shù)時(shí)間,s。

通過以上公式，考慮到含量計(jì)數(shù)率和背景計(jì)數(shù)率因素，本文采用GBW07312樣品測試參數(shù)來計(jì)算該方法中Sn的檢出限為3.59 μg/g。

2.2 方法的精密度

按1.2樣品制備條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品GBW07312壓片12個(gè)，按表1的測量條件對(duì)樣品進(jìn)行測量，計(jì)算Sn的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），結(jié)果見表4。

表4 精密度試驗(yàn)Table 4 Precision test μg/g

2.3 方法的準(zhǔn)確度

采用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品GBW07312，GBW07311，GBW07282進(jìn)行測試，結(jié)果見表5。

表5 方法的準(zhǔn)確度Table 5 Accuracy test μg/g

2.4 結(jié)果比對(duì)

將GBW07240,GBW07411,GBW07311通過本文方法和化學(xué)法進(jìn)行測試，結(jié)果見表6。通過兩種方法測試數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)兩種方法的結(jié)果符合度良好，證明該方法的可行性。

表6 化學(xué)法與XRF方法測試結(jié)果比較Table 6 Results comparison of chemical method and XRF μg/g

3 結(jié) 論

本文方法通過人工標(biāo)準(zhǔn)樣品的配置，豐富了曲線的含量梯度，獲得比較理想的測試曲線。與傳統(tǒng)測試Sn的方法比較，該方法對(duì)于地質(zhì)樣品中元素Sn的測試數(shù)據(jù)可靠，基本可以滿足日常工作中對(duì)于Sn的測試需要。同時(shí)由于該方法在測試生產(chǎn)過程中應(yīng)用較少，還需進(jìn)一步的檢驗(yàn)。

［1］葉卉，陳仁義，張洪濤.稀土、鎢、錫等我國優(yōu)勢金屬礦產(chǎn)供應(yīng)格局分析及對(duì)策研究[J].金屬礦山，2009(1):16-20.

［2］2009年中國鍍錫板行業(yè)研究報(bào)告[R].

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［6］趙恩好，岳明新，周國興，肖剛，張泉，劉新.X射線熒光光譜法測定鎂質(zhì)耐火材料及其原料中10種成分[J].冶金分析，2013,33（7）：62-67.

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Determination of Tin in Geological Samples by X-ray Fluorescence Spectrometry

ZHAO En- hao1, YUE Ming- xin2, ZHOU Guo -xing2
（1. College of Earth Sciences, Jilin University, Jilin Changchun 130026，China；2. Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources, Liaoning Shenyang 110032，China）

Sn in geological samples was determined by X-ray fluorescence spectrometry, a standard curve was established by using manual prepared standard samples and national standard samples. The results show that, the curve gradient is uniform and reasonable, the linearity is good. The method uses α empirical coefficient method to carry out matrix correction, and uses Rh Compton scattering as an internal standard to determine Sn in geological samples, the detection limit can reach 3.59 μg/g, and the relative standard deviation of the sample is about 3.1% ,the test results is ideal.

X-ray fluorescence spectrometry; Geological samples; Standard samples; α empirical coefficient method; Compton scattering

O 657

： A

： 1671-0460（2014）04-0634-02

2014-03-11

趙恩好（1981-），男，工程師，2005年畢業(yè)于遼寧大學(xué)，現(xiàn)從事巖石礦物的分析測試工作。E-mail:26615526@qq.com.