XRF法測定綠泥石巖型滑石中10元素分析

肖娟，王洪桂，和莉，蔚志毅

（青海省有色礦勘院測試中心，青海西寧810007）

XRF法測定綠泥石巖型滑石中10元素分析

肖娟，王洪桂，和莉，蔚志毅

（青海省有色礦勘院測試中心，青海西寧810007）

綠泥石巖型滑石主要成分是斜綠泥石，因鎂和鋁的含量相對較高，測試過程中干擾較大，為消除基體效應(yīng)所帶來的影響，故采用混合熔劑高溫熔融制樣和X射線熒光光譜法同時測定綠泥石巖型滑石中的多元素分析，本法不僅可以測定地質(zhì)樣品綠泥石巖型滑石中多元素，而且測試周期短，實驗流程簡單，樣品用料少，可測定不同地質(zhì)樣品中的化探樣品和化學(xué)樣品，經(jīng)實驗測試結(jié)果的比對，結(jié)果準(zhǔn)確，可靠，而且測量結(jié)果的精密度好，準(zhǔn)確度高，數(shù)據(jù)和化學(xué)法的結(jié)果基本一致，但比化學(xué)法成本低，流程短，適用于綠泥石巖型滑石中各主要元素的分析。

綠泥石巖型滑石；基體效應(yīng)；高溫熔融；X射線熒光光譜儀

綠泥石巖型滑石其成分中SiO2（30%左右），MgO（31%左右），Al2O3（31%左右），它是一些變質(zhì)巖的造巖礦物?；鸪蓭r中的鎂鐵礦物如黑云母、角閃石、輝石等在低溫?zé)崴饔孟乱仔纬删G泥石。其物理性質(zhì)較為穩(wěn)定，質(zhì)地細(xì)潤且光滑，顏色呈油綠色，可以加工后制作小型的石粉工藝品，十分好看。在工業(yè)方面的前景也很廣闊，可用作涂料，吸附劑和潤滑劑等，在地質(zhì)樣品分析中，其應(yīng)用范圍廣泛，尤其在家裝裝潢，工業(yè)潤滑等的經(jīng)濟(jì)效益尤為明顯，選擇合適的分析方法就顯得尤為重要，X射線熒光光譜法可一次測定其多元素分析，而且方便快捷，投入的成本低，經(jīng)濟(jì)效益大，市場前景廣闊，有很大的開發(fā)空間。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

ZSX PrimusⅡ型X射線熒光光譜儀（功率為4kW日本理學(xué)）；Pt-Au坩堝（ωPt95%+ωAu5%,底面直徑θ32mm）；3084A001型熔樣機(jī)日本理學(xué)。

復(fù)合熔劑：Li2B4O7：LiBO2：LiF=4.5∶1∶0.4（河南洛陽耐研工貿(mào)有限公司）；NH4NO3溶液（優(yōu)級純）；LiI（優(yōu)級純），檢測氣體：氬甲烷（Ar/CH4）混合氣體,混合比為9∶1。

1.2 實驗步驟

準(zhǔn)確稱取0.2500 0g綠泥石巖型滑石樣品（200目），再于105℃的烘箱烘2h，、加入5.0000g復(fù)合熔劑：Li2B4O7∶LiBO2∶LiF=4.5∶1∶0.4）、2mL 500g·L-1NH4NO3溶液、5D LiI,將坩堝置于熔樣機(jī)上在500℃下預(yù)氧化3min，升溫到1150℃下使坩堝旋轉(zhuǎn)搖擺充分6min，如果在熔融過程中有出現(xiàn)氣泡趕不走，可拿坩堝鉗取出手動搖勻，再放于熔樣機(jī)，直到搖勻為止，但要控制時間，熔融完畢經(jīng)風(fēng)冷冷卻后取出樣品，在樣品背面編號，放于干燥器中保存。

1.3 儀器測量條件（表1）

表1 測量條件Tab.1Measuring conditions

1.4 背景校正

式中IN：扣除背景后的分析線強(qiáng)度；IP：分析線峰值強(qiáng)度；IB：分析線背景強(qiáng)度。

本分析方法采用一點法扣背景

2 校準(zhǔn)與校正

2.1 基體效應(yīng)

在X射線熒光分析中所帶來的基體效應(yīng)，是經(jīng)常困擾的問題，也是導(dǎo)致分析數(shù)據(jù)有偏差的主要問題所在，用理論影響系數(shù)進(jìn)行校正直接關(guān)系到分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，所以必須要優(yōu)化基本參數(shù)，在實驗分析結(jié)果中，未優(yōu)化參數(shù)的結(jié)果比優(yōu)化基本參數(shù)的結(jié)果要差好多，故可減少分析中所帶來的基體效應(yīng)。

2.2 工作曲線

選用滑石（建材）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW03130和GBW03131，由于綠泥石型滑石的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)較少，所以選擇除標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之外的人工配比標(biāo)樣就尤為重要，配比時要注意選擇和本方法相似度要高的綠泥石含量構(gòu)成，基體，巖性和顆粒度要相近，含量要滿足曲線高，中，低各個范圍，研磨標(biāo)樣要均勻，逐級稀釋，避免帶來外來污染而影響線性回歸，并注意要從低到高，方法測標(biāo)樣時在時間上要有連續(xù)性，以防曲線產(chǎn)生臺階。本次方法采用康普頓散射做內(nèi)標(biāo)，結(jié)合經(jīng)驗法線性回歸，以此消除類似基體效應(yīng)等帶來的影響。

2.3 干擾譜線

表2 干擾譜線Tab.2Interfering Lines

3 結(jié)果與討論

3.1 本方法的測定范圍（表3）

表3 測定范圍Tab.3Measuring range

3.2 精密度和準(zhǔn)確度

選用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW03131,經(jīng)平行測定10次，得到的平均值，準(zhǔn)確度和精密度見表4。

表4 精密度和準(zhǔn)確度Tab.4Precision and accuracy

3.3 數(shù)值比對

通過實驗得知，本方法的精密度和準(zhǔn)確度都已達(dá)到滿意的結(jié)果，為了驗證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，和化學(xué)法進(jìn)行數(shù)值比對，同樣選擇GBW03131標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，和化學(xué)法同時進(jìn)行實驗，得出數(shù)據(jù)見表5。

表5 數(shù)據(jù)對比Tab.5Data comparison

由表5可知，本方法的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和化學(xué)法是基本一致的，但比化學(xué)法的時間短，可進(jìn)行地質(zhì)樣品實驗的分析測試。

3.3 討論

綠泥石型滑石的分析主要是SiO2，Al2O3，MgO的分析。對分析質(zhì)量要求較高。采用稀釋比例1∶20熔融，能更好的消除基體效應(yīng)，更好的保護(hù)坩堝，降低分析成本，對于重金屬含量較高的地質(zhì)樣品，應(yīng)配合粉末壓片法分析，因為金屬與坩堝發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，損壞坩堝表面，甚至?xí)┩福韵扔梅勰┓A(yù)分析，可防止此事故的發(fā)生，如果要分析元素S，溫度要低于1100℃，防止S的揮發(fā)。在玻璃熔片過程中，一定要保證熔融溫度的準(zhǔn)確和時間的精確，熔融過程中由于發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，坩堝表面是有損耗的，當(dāng)樣品表面出現(xiàn)不平整時，要進(jìn)行坩堝的打磨，如受損嚴(yán)重，可進(jìn)行對白金坩堝的重鑄，以免影響測試結(jié)果。

4 結(jié)論

此方法用熔融制片法可一次性測定多元素組分，極大的降低了分析成本，比化學(xué)法的時間流程短，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，又可很好的消除實驗過程中所帶來的基體效應(yīng)，這是粉末壓片法所達(dá)不到的，樣品所需用量少，精確度和準(zhǔn)確度高，可開展大批量的實驗測試任務(wù)，市場前景廣闊。

［1］靳貴英,林生文,王森.X射線衍射法測定滑石粉中石棉成分［J］.中國無機(jī)分析化學(xué)，2014，4（6）:65-69.

［2］阿拉木斯（導(dǎo)師：王英華）.低稀釋比多硼酸鋰熔融制片-XRF法測試化探樣品中24種元素的研究與應(yīng)用［D］.長春：吉林大學(xué)碩士論文，2013，（11）:14-15.

［3］王毅明，顧鐵新，王曉紅，等.實用地質(zhì)分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)手冊［S］，北京：地質(zhì)出版社，2013:150-151．

［4］巖石礦物分析編委會.巖石礦物分析第二分冊［M］.北京：地質(zhì)出版社，2011.319-321.

［5］農(nóng)以寧，曾令民.X射線衍射法測定藥用滑石粉中石棉的研究［J］.中國中藥雜志，2002,27（7）:524-527．

Determination of 11 elements in ultra basic rocks by X-ray fluorescence spectrometry

XIAO Juan，WANG Hong-gui，HE Li，WEI Zhi-yi
（Testing Center of Qinghai Nonferrous Mineral Exploration Institute,Xining 810008，China）

The main component of green mud Shiyan type talc is clinochlore,because the content of magnesium and aluminum is relatively high,a large disturbance in the testing process,as the impact caused by the elimination of matrix effect,so the analysis of mixed flux melting sample preparation and X ray fluorescence spectrometry for simultaneous determination of chlorite rocks slip in the stone of the elements.Not only can be used for the determination of elements in geological samples in talc chlorite rocks type,and short test period,the experimental sample has the advantages of simple process,less material,determination of geochemical samples and samples of different geological samples,comparing the experimental test results were accurate,reliable,and the measurement results of good precision and accuracy high data and chemical analysis results are basically the same,but the ratio of chemical method of low cost,short process,suitable for the analysis of chlorite rocks type in talc major elements.

chlorite schist type talcum;matrix effect;high temperature melting;X ray fluorescence spectrometer

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20170824

2017-03-10

肖娟（1986-）女，漢族，青海省樂都人，工程師，畢業(yè)于長春工程學(xué)院，應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，大學(xué)本科，研究方向：從事地質(zhì)樣品實驗測試。

TQ127.1

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