中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

熔融制样波长色散X射线荧光光谱法测定白云石中钙镁硅铁铝

褚宁, 李卫刚, 蒋晓光, 张彦甫, 毕孝瑞. 熔融制样波长色散X射线荧光光谱法测定白云石中钙镁硅铁铝[J]. 岩矿测试, 2014, 33(6): 834-838.
引用本文: 褚宁, 李卫刚, 蒋晓光, 张彦甫, 毕孝瑞. 熔融制样波长色散X射线荧光光谱法测定白云石中钙镁硅铁铝[J]. 岩矿测试, 2014, 33(6): 834-838.
CHU Ning, LI Wei-gang, JIANG Xiao-guang, ZHANG Yan-fu, BI Xiao-rui. Determination of Calcium, Magnesium, Silicon, Iron and Aluminum in Dolomite by Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry with Fusion Sample Preparation[J]. Rock and Mineral Analysis, 2014, 33(6): 834-838.
Citation: CHU Ning, LI Wei-gang, JIANG Xiao-guang, ZHANG Yan-fu, BI Xiao-rui. Determination of Calcium, Magnesium, Silicon, Iron and Aluminum in Dolomite by Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry with Fusion Sample Preparation[J]. Rock and Mineral Analysis, 2014, 33(6): 834-838.

熔融制样波长色散X射线荧光光谱法测定白云石中钙镁硅铁铝

  • 基金项目: 出入境检验检疫行业标准计划项目(2012B072);辽宁检验检疫局科研项目(LK15-2008)
详细信息
    作者简介: 褚宁, 博士, 工程师, 主要从事矿产品检测及方法研究.E-mail: n_chu2009@sina.com
  • 中图分类号: O657.34;P619.234

Determination of Calcium, Magnesium, Silicon, Iron and Aluminum in Dolomite by Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometry with Fusion Sample Preparation

  • 白云石属碳酸盐矿物, 应用熔融制样X射线荧光光谱法测定其中主次量组分钙、镁、硅、铁、铝时, 由于白云石灼烧减量大, 在试料片制备过程中, 如果以干基试料制备试料片, 除灼烧减量外还有少量其他组分被分解出的大量CO2带走, 导致试料损失, 测定结果偏低; 如果以灼烧基试料制备试料片, 由于灼烧后的试料极易吸收空气中的水分和CO2, 同样使测定结果偏低。基于质量守恒原理, 本文直接以灼烧减量测量后的灼烧基试料质量作为试料量(即灼烧减量测定所称量的干基试料量扣除灼烧减量的量), 以四硼酸锂为熔剂, 5%碘化铵溶液为脱模剂, 试料与熔剂的稀释比为1:10, 于1050℃熔融15 min以上制备的试料片透彻、玻璃化程度高。以白云石标准物质和标准样品作为标准试料, 制作各组分的标准曲线的相关系数在0.9940~0.9994之间; 方法检出限为0.011%~0.48%;标准物质和标准样品的测定值与认定值基本一致, 各组分的相对标准偏差(RSD, n=11) 在0.5%~1.7%之间, 方法具有较好的重现性。本方法以1050℃灼烧后的试样作为试料制备XRF分析样片, 最大限度地降低了灼烧减量因素(空气中的水分和CO2)对测定结果的影响, 适用于白云石及其煅烧物中钙、镁、硅、铁、铝等组分的同时测定。

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  • 表 1  仪器测量条件

    Table 1.  Measurement conditions of the XRF instrument

    分析
    项目
    分析
    谱线
    晶体准直器
    (°)
    峰位
    (°)
    电流
    (mA)
    电压
    (kV)
    测量时间
    (s)
    CaOCa Kα1LiF2000.23113.091105020
    MgOMg Kα1XS-550.4620.7871112720
    SiO2Si Kα1PET0.46109.0231112720
    Fe2O3Fe Kα1LiF2000.4657.529506020
    Al2O3Al Kα1PET0.23144.6501112712
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    表 2  不同基态样品的灼烧减量

    Table 2.  Loss on ignition of the different basic states of samples

    灼烧减量
    (%)
    YSBC28724-93BH191-4YSBC11703-95
    干基1050℃灼烧基干基1050℃灼烧基干基1050℃灼烧基
    认定值43.02043.95046.460
    测量值44.050.1745.000.1847.550.22
    偏差1.030.171.050.181.090.22
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    表 3  稀释比试验结果

    Table 3.  Experimental results of the dilution proportion

    试料与熔剂
    (四硼酸锂)的稀释比
    熔融效果
    1:5流动性差,玻璃化程度差
    1:8流动性较好,玻璃化程度一般
    1:10流动性和玻璃化程度好
    1:12流动性和玻璃化程度好,低量组分测量误差大
    1:15流动性和玻璃化程度好,低量组分测量误差大
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    表 4  白云石标准试料中各成分含量

    Table 4.  Components content of dolomite standard test portion

    标准试料片
    编号
    含量(%)
    CaOMgOSiO2Fe2O3Al2O3灼烧减量
    YSBC28721-9334.8017.751.510.1850.3144.70
    YSBC28722-9329.8021.062.090.2090.28545.80
    YSBC28724-9329.1020.785.470.210.3143.02
    YSBC11703-9530.4521.511.120.1650.10546.46
    BH191-428.5719.845.010.561.0543.95
    BH0119-2Wa37.5915.380.250.4590.1145.88
    GBW 0721730.6020.730.960.3760.29546.30
    GBW 07217a32.1120.370.0210.2240.01746.89
    GBW 0721636.5516.590.0920.2260.02746.23
    GBW 07216a35.0217.880.0490.4950.02446.32
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    表 5  白云石标准曲线相关系数、标准偏差和检出限

    Table 5.  The related coefficients of dolomite standard curves, standard deviations and detection limits

    分析项目测量范围(%)曲线回归方程相关系数标准偏差
    (%)
    检出限
    (%)
    干基含量灼烧基含量
    CaO28.57~36.5550.97~69.46y=4.605x+2.2190.99400.510.45
    MgO15.38~21.5128.42~40.18y=0.2839x+0.17050.99940.090.48
    SiO20.25~5.470.46~9.60y=1.059x+0.31180.99860.140.051
    Fe2O30.17~0.560.31~1.00y=0.1682x+0.00060.99860.100.015
    Al2O30.10~1.050.19~1.87y=1.145x+0.10330.99760.030.011
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    表 6  方法精密度分析结果

    Table 6.  Analytical results of precision tests of the proposed method

    分析
    项目
    QD10-111标准样品BH191-4标准样品
    认定值本法测定
    平均值(%)
    标准偏差
    (%)
    RSD
    (%)
    认定值本法测定
    平均值(%)
    标准偏差
    (%)
    RSD
    (%)
    CaO30.8030.690.150.528.5728.790.170.6
    MgO20.7920.690.160.819.8419.970.120.6
    SiO20.990.960.0171.75.015.090.0350.7
    Fe2O30.320.320.00501.20.560.540.00701.3
    Al2O30.230.220.00381.71.051.030.0131.3
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    表 7  方法准确度分析结果

    Table 7.  Analytical results of accuracy test of the proposed method

    分析
    项目
    QD10-113样品QD10-114样品
    认定值
    (%)
    本法测定
    平均值(%)
    相对偏差
    (%)
    认定值
    (%)
    本法测定
    平均值(%)
    相对偏差
    (%)
    CaO30.7930.550.7834.7434.391.01
    MgO20.7320.501.1117.1616.961.17
    SiO22.122.053.301.451.384.83
    Fe2O30.2750.2721.090.4040.3981.49
    Al2O30.2030.1991.970.2960.2902.03
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出版历程
收稿日期:  2014-03-14
修回日期:  2014-11-02
录用日期:  2014-11-12
刊出日期:  2014-06-25

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