Способ рентгеноспектрального анализа Советский патент 1984 года по МПК G01N23/223 

Изобретение относится к области химических и физических исследований свойств веществ, в частности к рентгеноспектральному флуоресцентному анализу, и может быть использо вано при разведке месторождений, на стадии технологических исследований обогатимости минерального сырья и извлечения из него полезных компонентов, а также при геохимических и минералогических исследованиях. Известен способ рентгенофлуоресцентного анализа, заключающийся в том, что пробу облучают первичным потоком рентгеновского излучения и регистрируют потоки квантов когерентно и некогерентно ассеянного .характеристического излучения ан да рентгеновской трубки, по ре зультатам измерения на стандартных обра,зцах для каждого определяемого (анализируемого) элемента определя ют поправочные коэффициенты, с уче том которых определяют искомые содержания С13, Однако этот способ недостаточно эффективен, поскольку не для всех материалов анода рентгеновской труб ки при рентгеноспектральном анализе возможно получение интенсивных когерентных и некогерентных линий анода трубки, требуемых для определ НИЛ анализируемых элементов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ 2 рентгеноспектралъного анализа, заключакицийся в том, что одновременно проводят сплавление исследуемой пробы и образца сравнения имеющего известные содержания анали зируемых и мешающих элементов, с флюсом, измеряют интенсивности аналитических линий анализируемых элементов в исследуемой пробе и образце сравнения, определяют отношения соответствующих интенсивностей, коэффициенты возбуждейия, поглощения и изменения массы пробы при сплавлении, с учетом которых определяют концентрации анализируемых элементо пробы исходя из выражения (пр/- 3 где Cjjp - концентрация анализируемого элемента в пробе; С - концентрация анализируемо го элемента в образце сравнения; Jpjp - интенсивность аналитической линии анализируемого элемента, находящегося в пробе; J - интенсивность аналитической линии анализируемого элементаf находящегося в образце.сравнения; к - поправочный коэффициент возбуждения; Ку - поправочный коэффициент поглощения; К - поправочный коэффициент изменения массы пробы при сплавлении, равный и(1-пп1)ы(1-ппг} где N - навеска пробы; Нг - навеска флюса; ПП1 - потери при прокаливании пробы; ПП2 - потери при прокаливании флюса. Недостатками известного способа являются невысокие экспрессность и точность анализа,поскольку для опре деления концентрации анализируемых элементов необходимы дополнительные операции раздельного прокаливания пробы и флюса,условия которого не идентичны условиям сплавления. Целью изобретения является повышение точности и экспрессности анализа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу рентгеноспектрального анализа, заключающемуся в том, что одновременно проводят сплав-ление исследуемой пробы и образца сравнения, имеющего известные содержания анализируемых и мешающих элементов, с флюсом, измеряют интенсивности аналитических лини1-х анализируемых элементов в исследуемой пробе и образце сравнения, определяют отношения соответствующих интенсивностей, коэффициенты возбуждения, поглощения и изменения массы пробы при сплавлении, с учетом которых определяют концентрации анализируемых элементов, до сплавления исследуемую пробу и образец сравнения смешивают с тугоплавким порошкообразным веществом, не содержащим анализируемых элементов, измеряют интенсивность аналитической линии одного из элементов введенного вещества с энергией, достаточной для независимости интенсивности его аналитической линии от размера частиц пробы, а коэффициент изменения массы пробы при сплавлении определяют путем сравнения интенсивностей аналитической линии этого элемента введенного вещества до и после сплавления исследуемой пробы с флюсом. Сущность предложенного способа заключается в следующем. Предварительно исследуемую пробу и образец сравнения смешивают с тугоплавким порошкообразным веществом, не содержащим анализируемых элементов, и флюсом. Измеряют интенсивность аналитической линии одного из элементов введенного вещества, имеющего интенсивность аналитической лиНИИ, не зависящую от размера частиц

пробы. Для независимости интенсивности аналитической линии от крупности частиц пробы энергия этой линии должна быть большой. Затем полученную смесь и образец сравнения, содержащий известные концентрации анализируемых и мешающих элементов, смешанный с флюсом, сплавляют и измеряют от них интенсивности аналитических линий анализируемых элементов и интенсивность той же ана|литической линии элемента введенного порошкообразного вещества, которую измеряли до сплавления пробы. Вычислдют отношения соответствующих интенсивностей аналитических линий элементов пробы и образца сравнения, поправочные коэффициенты возбуждения, поглощения и коэффициент изменения массы при сплавлении, причем последний путем сравнения интенсивностей аналитической линии элемента введенного вещества до и после сплав ления. С учетом полученных коэффициентов, отношений интенсивностей аналитических линий анализируемых элементов и известных концентраций образца сравнения определяют концентрации анализируемых элементов пробы

СПР С (Jnp /J)K -K2Kg;

-i JN. . . l

J-L /CL 5;пЧ VsinV sin

де D - интенсивность аналитической линии элемента введенного вещества в пробу до сплавления;

2 интенсивность аналитической линии элемента введенного вещества в пробу после сплавления;

ju. .. - массовый коэффициент поглощения первичного излучения в смеси вещества пробы, флюса и вводимого вещества до сплавления;

/и.- - массовый коэффициент поглощения аналитической линии введенного вещества в той же смеси после сплавления;

- угол падения первичного рентгеновского излучения;

1 - угол отбора вторичного излучения.

Пример. Берут 1 г порошкообазной пробы, измельченной до крупности 300 MBiu, добавляют 1 г порошкообразного вещества и 6 г флюса - метабората лития и смешивают в течение 5 мин в агатовой ступке. Полученную смесь засыпают с уплотне5 нием в металлическую чашечку, имеющую глубину 5 мм и диаметр 40 мм. Помещают чашечку в кювету рентгеновского многоканального спектрометра СРМ-18 и измеряют интенсивность ана10 литической линии , при напряжении 25 кВ, токе бОпг д рентгеновской трубки БХБ-13Рй она равна 4265 имп/с, В качестве образца сравнения используют смесь стандартного образца сос5 тава СГД-1А в количестве 1 г и 1 г NbjOc. В смесь вводят 6 г флюса метаоората лития. Далее берут по 5 г из каждой приготовленной смеси и каждую из них сплавляют в графитовых тиглях (диаметром 30 мм) в муфельной

печи при в течение 5 мин. Полученные расплавы охлаждают до комнатной температуры и измеряг- интенсивности аналитических линий: КК,- СаК,- TIK, FeK

- и дополнительно от расплава пробы измеряют интенсивность аналитической линии NbKjj, которая равна 4377 имп/с.

По измеренным от расплавов пробы и образца сравнения интенсивностям

0 аналитических линий анализируемых элементов определяют соответствующие отношения и отношение интенсивностей аналитической линии NbK до и после сплавления пробы. Затем по

5 известной методике определяют поправочные коэффициенты возбуждения и поглощения (К К) . Определяют коэффициент изменения массы пробы при сплавлении К при fl /и. я конQ центрации анализируемых элементов исследуемой пробы.

Результаты анализа для известного и предлагаемого способа приведены в таблице.

Предложенный способ позволяет .

5 повысить точность анализа за счет определения изменения массы пробы при сплавлении и повысить экспрессность. Время анализа предложенным способом значительно меньше, чем из0 вестным, где оно равно нескольким часам из-за того, что необходимо определить потери при прокаливании. Кроме того, предложенный способ дешевле по сравнению с известным, пос5 кольку позволяет использовать тигли из дешевых неинертных материалов, например графита, для сплавления 1 проб, содержащих элементы переменной валентности, как S, V, Сг и др.

8752

561 335

559

294

9509

27542

2003

139620

5871

26382

2266

195525

1580

СПОСОБ РЕПТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА, заключающийся в том, что одновременно проводят сплавление исследуемой пробы и образца сравнения, имеющего известные содержания анализируемых и мешающих элементов, с флюсом, измеряют интенсивности анали- : тических линий анализируемых элементов в исследуемой пробе и образце сравнения, определяют отношения соответствуквдих интенсивностей, коэффициенты возбуждения, поглощения и изменения массы пробы при сплавлении с учетом которых определяют концентрации анализируемых элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и экспрессное ти анализа, до сплавления исследуемую пробу и образец сравнения смешивают с тугоплавким порошкообразным веществом, не содержащим анализируемых элементов, измеряют интенсивность аналитической линии одного из элементов введенного вещества с энергией, достаточной для независи§ мости интенсивности его аналитической линии от размера частиц пробы, а коэффициент изменения массы пробы при сплавлении .определяют путем сравнения интенсивностей аналитической линии этого элемента введенного вещества до и после сплавления исследуемой пробы с флюссм.