X射线荧光光谱法测定稳定氧化锆中主、次量元素

第２７卷第３期　２００５年６月　山　东　

Ｓｈａｎｄｏｎｇ　寺　金　

Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　｜　ｏｌ　２７　Ｎｏ　３　Ｊｕｎｅ　２００５　

试验研究·　

Ｘ射线荧光光谱法测定稳定氧化锆中主、次量元素　

李小明，赵会芹，刘兰英，丁红梅　

（青岛中齐耐火材料有限公司，山东青岛２６６０４３）　

摘　要：采用熔融片荧光光谱分析法对高锆质耐火材料进行全角定性分析．确定了其中含有ｚｒ、ｃａ、ｓｉ、ＡＩ、Ｆｅ等元素，用光　

谱纯氧化锆（９９．９９％）配制了适合于分析高锆质耐火原材料的系列标洋，并用铑靶的ＲｈＫ。康普顿散射线作内标测定锆元　

素：陔方法具有快速、准确的优点，．／ｒ的最大误差为０．２２％，标准差为０．１１４％。　关键词：ｘ射线荧光光谱分析；高锆质耐火材料；氧化锆：熔融片　中图分类号：０６５７．３４　文献标识码：Ｂ　文童编号：１００４—４６２０（２００５）０３—００４８—０２　

１　前言　

含锆耐火材料采用化学分析方法，分析过程复　

杂，分析周期长，分析标准不统一。对于高锆耐火材　

料（ＺｒＯ　含量大于９０％）没有对应的化学分析方法。　

探索采用Ｘ一射线荧光分析仪和玻璃熔融片法，用　

光谱纯氧化锆（９９．９９％）配置标样，建立了部分稳定　

氧化锆中ｚｒ、ｃａ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｔｉ的检量线，探讨了　

在建线和分析过程中影响结果准确性的主要因素。　

２实验部分　

２．１　主要仪器与试剂　

全自动顺序式３０７０型扫描ｘ一射线荧光光谱　

仪；振动粉碎机；万分之一天平；碳化钨研钵；荧光分　

析专用无水四硼酸锂、偏硼酸锂、氟化锂的混合溶　

剂；　３０ｍｍ铂金坩埚；溴化铵。　

２．２样品分析的含量范围　

本试验工作曲线含量范围见表１。　

表１　试验工作曲线含量范围％　

兰　！　！　！　！　！　！　Ｔｉ（１　８Ｏ．００～０．１４～０．０９～０．１１～０．１５～　０１０～　０．１４～　９９　ｌ９　４　９６　】４Ｏ　２　４　２０２　１　４９　１　９８　２．３　仪器工作条件及稳定性试验　

２．３．１　仪器工作条件管电压５０ｋＶ，管电流５０ｍＡ，　

狭缝：粗，ｚｒ的内标元素Ｒｈ。各元素的分析条件见表２。　

２．３－２仪器韵漂移校正　由于环境与外电网、电压　

等因素的变化以及仪器内部因素的变化，测定强度　

将随之发生变化，所以应对仪器定期进行ＰＨＡ调节　

和标准化工作。ＰＨＡ调节］＿作每周一次，标准化工　

作每班一次。ＰＨＡ调节工作样品和标准化样品要求　

稳定性好。　

２．３．３仪器稳定性试验在做工作曲线之前，首先　

收稿日期：２００５—０３—２５　作者简介：李小明（ｔ９６８一），男，江西大余县人，１９９０年毕业于山东建　材学院硅酸盐专业。现为山东中齐耐火材料公司质量部部长、高级工　程师，青岛大学研究生院在读硕士研究生，从事耐火材料质量管理和　研发工作。　４８　表２元素分析条件　

蚕　琴　豢　２　０角　记数时间／　ｏ峰值背景峰值背景　ＰＨＡ　探测衰减　范围　器　器　

对仪器的稳定性进行试验。试验样品是用标样制成　

的熔融样品，测定样品不退出，连续测定１Ｏ次，测定　

强度结果见表３。　

表３仪器稳定性实验结果％　

２．４样品制备　

称取混合溶剂６．００００ｇ、试样０．６０００ｇ于铂金坩　

埚中，搅拌均匀，加入０．１ｇ溴化铵，置于马弗炉中，温　

度控制在１１００￣Ｃ，熔融时间３０ｍｉｎ，其问摇动　次，　

取出后自然冷却，待熔融物与坩埚自然剥离后倒出，　

即可得到均匀的玻璃圆片，贴上标签放人干燥器中　

待用。　

２．５　数据处理　

为了校正样品的基体效应与仪器的漂移，使用　

铑靶Ｋ。的康普顿射线作内标来校正元素。用经验系　

数法校正ｓｉ、Ａｌ、ｃａ元素，分析结果较好。　

本法基体效应的校正采用数学方法进行回归，　

计算公式为：　

（ａ　＋ｂ　＋ｃ）（１＋ｙａ　，）　

式中　——标准样品中分析元素　的推荐值（或未　

知样品中分析元素　经基体校正后的含量）；　

ａ、ｂ、ｃ——分析元素的校准曲线常数；　

标准样品（或未知样品）分析元素ｉ的Ｘ　ｂ一∞　一　吣　＂　叭　∞　∞叭∞　＆　寸＝Ｄ　帕　糍　

均极　维普资讯 http://www.cqvip.com 李小明等　ｘ射线荧光光谱法测定稳定氧化锆中主、次量元素　

射线强度；　

元素　对分析元素ｉ的影响系数；　

共存元素　的含量（或ｘ射线强度）。　

３结果与讨论　

３．１　结果　

３．１．１　精密度　按本方法对同一试样重复制取了　

１０个熔片，进行分析，结果见表４。　

表４精密度试验结果％　

３．１．２准确度用本方法分析了４个标样，分析结　

果见表５。　

表５准确度实验％　

３．２讨论　

（１）在荧光分析中，样品的制备是非常重要的，　

熔融法制出的样片要求均匀，表面平整。氧化锆是一　

种高熔点材料，且化学稳定性好。因此，确定好熔融　

温度、熔融时间以及试样与熔剂的比例非常重要。分　

析结果与熔融时间的关系见图１。　Ｃ　５０　４５　４０　３５　３０　２５　２０　

熔样时间／ｍｉｎ　图１　熔样时间与分析结果的关系　（２）在样品的粉碎过程中，一般用刚玉或玛瑙研　

钵。由于稳定氧化锆硬度大，且ＳｉＯ　、Ａｌ　０　含量少，　

因此在粉碎过程中带入的杂质对Ａ１１０　、ＳｉＯ　的分析　

结果影响很大。应采用碳化钨或其它不含分析元素　

的研磨体。　

（３）熔片制好后，应尽快进行测定，否则表面易　

污染，影响分析结果（见图２）。　

Ｉ垒Ｉ　２　放置时Ｉ司与分析结果的关系　

４结论　

本方法制样采用玻璃熔片，可同时制取两个样　

片。仪器自动测定，２ｈ内即可把所需元素全部测　，　

满足生产需要。玻璃熔片制样，各成分分布均匀，仪　

器定期进行ＰＨＡ调节和标准化工作．测定结果准　

确。另外，本方法基本不受室温、人力等外在因素影　

响。因此，具有较常规化学分析方法快速、准确、稳定　

的优点。　

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｒｉｍａｒｙ　ａｎｄ　Ｓｕｂｓｉｄｉａｒｙ　Ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｓｔｅａｄｙ　

Ｚｉｒｃｏｎｉａ　ｂｙ　Ｘ—ｒａｙ　Ｓｐｅｃｔｒｏｆｌｕｏｒｉｍｅｔｒｙ　

ＬＩ　Ｘｉａｏ—ｍｉｎｇ，ＺＨＡＯ　Ｈｕｉ－ｑｉｎ，ＬＩＵ　Ｌａｎ－ｙｉｎｇ，ＤＩＮＧ　Ｈｏｎｇ－ｍｅｉ　

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０．１１４％．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｘ－ｒａｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｆｌｕｏｒｉｍｅｔｒｙ；ｈｉｇｈ　ｚｉｒｃｏｎｉａ　ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ；ｚｉｒｃｏｎｉａ；ｆｕｓｅｄ　ｐｌａｔｅ　

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