專利名稱：用于x射線光譜分析的制樣方法
用于X射線光譜分析的制樣方法，涉及一種采用X射線熒光光譜法分析礦物等樣品的組份時，制備標準樣品和測試樣品的方法。
在進行X射線光譜分析時，要求分析樣品具有光滑的表面，元素分布均勻。分析時，需要制備相應的標準樣品，而且標準樣品要與試樣的物理形式保持一致，以保證分析結果的可靠性。制備樣品是進行X射線光譜分析的重要環節。目前，國內外進行X射線光譜分析主要采用的樣品制備方法有如下幾種(1)合金塊樣法。即將金屬和合金制成塊樣，對其表面進行拋光處理制得。(2)粉末壓片法。主要用于礦石、巖石、土壤、水泥、陶瓷、爐渣、沉積物等樣品分析。上述方法，磨樣拋光過程麻煩、費時，且粉末壓片法難于完全消除顆粒度效應和非均勻效應。(3)熔融法。將粉末樣品與熔劑(如四硼酸鈉、四硼酸鋰或偏硼酸鋰等)混合，在金鉑鉗堝內熔化制成玻璃體片。主要用礦石、巖石等的測試樣品的制備。(4)液體和溶液法，是將礦石等經過化學處理后制成溶液，置于樣品池中。液體法和溶液法具有其獨特的優點，元素分布非常均勻，可以完全消除顆粒度效應，操作也比較簡單，快速。但采用液體和溶液法，容易發生液體泄漏，對儀器產生不良影響，且標樣與樣品都難于長期保存。
本發明的目的就是為了克服上述已有技術中存在的不足，提供一種元素分布均勻，無顆粒度效應，不產生泄漏、操作方法簡單、樣品可長期保存的一種用于X射線光譜分析的制樣方法。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
用于X射線光譜分析的制樣方法，制備過程包括分析試樣分解，將其中待測元素轉換成可熔性鹽類，其特征在于a.向已轉換化成可熔性鹽類的待測試樣，加入檸檬酸(鈉)及EDTA的混合溶液，制成試樣溶液，溶液中檸檬酸(鈉)濃度為15g/l-25g/l，EDTA濃度濃度6g/l-10g/l，溶液的pH值為4-9；b.在溶液中加入瓊脂糖，加熱至85℃-95℃，使溶液中瓊脂糖溶解制成溶膠，然后冷卻成凝膠固體狀樣片，其瓊脂糖的加入量為15g/l-30g/l。
采用本發明的制樣方法，對液體狀樣品分析進行試樣制備時，首先將溶液進行加熱蒸發至干，再加入檸檬酸(鈉)及EDTA的混合溶液，制成測試溶液，在溶液中加入瓊脂糖制得。
采用本發明的制樣方法，對液體狀樣品分析進行制備試樣時，是在溶液直接加入加入檸檬酸(鈉)及EDTA的混合溶液，制成測試溶液，在溶液中加入瓊脂糖制得。
本發明的方法在試樣溶液中加入具有綜合絡合能力強的檸檬酸(鈉)和EDTA混合絡合劑，調節一定的pH值，使溶液中的待測金屬離子在綜合絡合劑的作用下，呈絡合物形態均勻分布在溶液中，加入凝膠物質，加熱使凝膠物質在試樣溶液中分散成溶膠，溶膠中的待測的金屬離子分布均勻，有效地克服已有技術中存在的元素化合物沉淀，產生的成份分布不均勻，及顆粒度效產生的不良影響。冷卻后膠液即形成凝膠，從而制成固體狀樣片，用于X射線光譜分析，有效地消除了已有技術測試樣品制備困難，及可能產生泄漏的缺點，樣品易于保存。
本發明使用的凝膠物質瓊脂糖，當溫度高于80℃時即可在水溶液中均勻分散形成膠液，而膠液冷卻至35℃，只要膠的濃度達到5g/l以上時，即可形成凝膠。當瓊脂糖的水分散液的濃度等于或大于15g/l時，可形成的凝膠物質非常穩定，略帶彈性，其適宜的pH值范圍為4-9。但是在pH值為4-9范圍內，由于不少重金屬離子有可能會形成沉淀，為此本發明的方法，采用加入檸檬酸(鈉)與EDTA組成的混合絡合劑的方法，使重金屬離子能有效地保持在溶液中，使重金屬離子在制備的凝膠中均勻有效地分布，為準確測試礦樣中的元素含量提供了保證。
本發明的方法制備的X射線光譜分析樣品，其元素分布均勻，無顆粒度效應，不產生泄漏、操作方法簡單、樣片可長期保存，既有溶液法的優點又有固體法的優點，是一種很理想的X射線光譜分析的制樣方法。
下面結合實例對本發明的方法作進一步說明。
用于X射線光譜分析的制樣方法，首先將分析試樣分解，將其中待測元素用常規方法轉換成可溶性鹽類，將該可溶性鹽類，加入檸檬酸(鈉)及EDTA的混合溶液，制成試樣溶液，其中檸檬酸(鈉)濃度為15g/l-25g/l，EDTA濃度濃度6g/l-10g/l，溶液的pH值為4-9；然后在溶液中加入瓊脂糖，加熱至85℃-95℃，使溶液中瓊脂糖溶解制成溶膠，冷卻成凝膠固體狀樣片，瓊脂糖的加入量為15g/l-30g/l。
實施例1測定鉛鋅礦中鉛、鋅、鐵含量。
(1)標準溶液制備首先配制標準溶液，分別配制鉛、鐵、鋅母液各10mg/ml(鉛母液為硝酸介質，鋅、鐵母液為鹽酸介質)。
(2)標樣制備取相應標準母液配制7個混合標準溶液，各元素質量濃度范圍如下Pb 0.1-3.5g/l；Zn 0.1-3.0g/l；Fe 0.3-1.5g/l；取20ml混合標標溶液于50ml燒杯中，加熱近干后，加入20g/l檸檬酸-8g/lEDTA混合溶液20ml，微熱溶解，加入0.3g瓊脂糖，加熱至90℃，搖勻溶解后，制得的溶膠液移入樣品槽，冷卻凝固，制成標準樣品。
(3)試樣制備稱取0.25g礦樣，加入10ml鹽酸，加熱溶解驅除硫化氫，加入5ml硝酸，繼續加熱至完全溶解后，蒸發至干。再加入鹽酸(1+1)8滴，濕潤鹽類并使氧化物轉化成可溶鹽，再加入50g/l檸檬酸和20g/l EDTA的混合溶液20ml，加熱使鹽類溶解，冷卻后以水定容至50ml(pH值＝5左右)，移取20ml加入0.3g瓊脂糖，下面操作同標樣制備。
(4)測試采用X射線熒光光譜儀，測量標樣中的PbLβ1、ZnKα、FeKα分析線的熒光強度，繪制工作曲線。在相同條件下測量試樣中各元素的強度，根據相應的工作曲線計算試樣中Pb、Zn、Fe的含量。
采用本發明的方法所得分析結果與化學法測得結果對照，見表1。
表1
實驗表明，該方法操作簡單，精密度良好，樣品可保存3個月不發生變質，使用方便。
實施例2測定溶液中銅、鐵含量。
取中性指示劑(1g/l)0.1g中性指示劑溶于100ml 60％乙醇中。
(1)標準溶液制備分別配制10mg/ml銅、鐵、鋅母液(銅母液為硝酸介質，鐵母液為鹽酸介質)。
(2)標樣制備取相應標準母液配制7個混合標準溶液，各元素質量濃度范圍如下Cu 0.2g/l-3g/l；Fe 0.6g/l-4.0g/l；取20ml混合標標溶液于50ml容量瓶中，加入50g/l檸檬酸-20g/lEDTA混合溶液20ml，加入1g/l中性指示劑1滴，用氨水(1+3)和鹽酸(1+3)調節pH值至溶液變紅(pH＝6.5)，以水定容。移取20ml溶液置于50ml的燒杯中，加入0.3g瓊脂糖，加熱至90℃，搖勻溶解后，將制得的溶膠液移入樣品槽，冷卻凝固，制成標準樣品保存。
(3)試樣制備取20ml測試溶液于50ml的容量瓶中，以下操作同標樣制備。
(4)測試采用X射線熒光光譜儀，測量標樣中的CuKα、FeKα分析線的熒光強度，繪制工作曲線。在相同條件下測量試樣中各元素的強度，根據相應的工作曲線計算試樣中Cu、Fe的含量。
用本發明的方法對溶液中的銅、鐵含量進行7次測定，所得分析結果與溶液-X射線熒光光譜分析法所得結果對照見表2。
表2 本發明的方法與溶液-XRF法分析結果對照
實驗結果表明，其方法的準確性高，完全可以用作礦物及各種溶液中的元素分析，其方法簡便可靠。
權利要求
1.用于X射線光譜分析的制樣方法，制備過程包括分析樣品分解，將其中待測元素轉換成可熔性鹽類，其特征在于a.向已轉換化成可熔性鹽類的待測試樣，加入檸檬酸(鈉)及EDTA的混合溶液，制成試樣溶液，溶液中檸檬酸(鈉)濃度為15g/l-25g/l，EDTA濃度濃度為6g/l-10g/l，溶液的pH值為4-9；b.在溶液中加入瓊脂糖，加熱至85℃-95℃，使瓊脂糖溶解制成溶膠，冷卻成凝膠固體狀樣片，其瓊脂糖的加入量為15g/l-30g/l。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于在進行液體狀樣品分析的試樣制備，是將溶液進行加熱蒸發至干，再加入檸檬酸(鈉)及EDTA的混合溶液，制成測試溶液，在溶液中加入瓊脂糖制得。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于在進行液體狀樣品分析的試樣制備，是在溶液直接加入加入檸檬酸(鈉)及EDTA的混合溶液，制成測試溶液，在溶液中加入瓊脂糖制得。
全文摘要
用于X射線光譜分析的制樣方法,用于采用X射線熒光光譜法分析礦物等測試樣品的制備。其特征是將樣品中待測元素轉換化成可熔性鹽類,加入檸檬酸(鈉)及E DTA的混合溶液,溶液中檸檬酸(鈉)濃度為15g/l—25g/l,EDTA濃度為6g/l—10g/l,溶液的pH值為4—9,再加入瓊脂糖,制成凝膠固體狀樣片。其元素分布均勻,無顆粒度效應,不產生泄漏、操作方法簡單、樣片可長期保存,兼有溶液法和固體法的優點,是一種理想的X射線光譜分析的制樣方法。
文檔編號G01N1/28GK1249425SQ9911159
公開日2000年4月5日 申請日期1999年8月20日 優先權日1999年8月20日
發明者符斌, 岳永平, 周杰, 李華昌 申請人:北京礦冶研究總院