X熒光光譜儀(XRF)作為一種非破壞性元素分析技術,其檢測精度高度依賴樣品制備的規范性。針對不同形態的樣品,需采用適配的制備方法以消除基體效應和粒度干擾。
X熒光光譜儀樣品制備方法
X熒光光譜分析中,樣品制備是確保分析結果準確可靠的關鍵步驟。根據樣品形態和性質的不同,主要采用以下幾種制備方法:
1. 固體塊樣制備:適用于金屬、合金等導電材料。樣品需經過切割、打磨、拋光等步驟,確保表面平整光滑。對于非導電材料,常需壓制成塊或熔融成玻璃片。
2. 粉末壓片法:將樣品研磨至300目以下,與粘結劑混合后在高壓力(20-40噸)下壓制成片。常用粘結劑包括硼酸、纖維素等,比例通常為樣品:粘結劑=10:1。
3. 熔融法:適用于不均勻或難溶解樣品。樣品與熔劑(如四硼酸鋰)按1:5-1:10比例混合,在1000-1200℃下熔融后澆鑄成玻璃片。此法可消除礦物效應和顆粒度效應。
4. 液體樣品制備:液體樣品可直接裝入專用液體樣品杯,或用濾紙吸附后分析。易揮發液體需密封處理。
5. 薄膜樣品制備:將樣品溶液滴在專用薄膜上干燥,或采用真空鍍膜等技術制備超薄樣品。
定性分析方法
X熒光光譜定性分析主要通過識別特征X射線譜線來確定元素組成:
1. 譜線識別:根據布拉格定律(nλ=2dsinθ),通過測定衍射角θ確定特征X射線波長λ,對照元素特征譜線數據庫進行識別。
2. K、L、M系譜線分析:Kα、Kβ為最常見分析線,重元素還需考慮L系和M系譜線。
3. 重疊峰解析:當譜峰重疊時,需結合次級譜線、譜線強度比等輔助判斷。
4. 半定量分析:通過測量譜線強度,結合基本參數法或經驗系數法估算元素含量。
定量分析方法
X熒光定量分析需建立強度與濃度關系,常用方法包括:
1. 校準曲線法:使用系列標準樣品建立強度-濃度工作曲線,適用于組成相似的樣品。
2. 基本參數法(FP法):基于理論計算校正基體效應,無需大量標準樣品,但對輕元素分析精度較低。
3. 經驗系數法:通過數學校正模型(如Lucas-Tooth方程)校正基體效應,需少量標準樣品確定系數。
4. 標準加入法:適用于復雜基體樣品,通過添加已知量待測元素來建立定量關系。
5. 內標法:在樣品中加入已知量內標元素,通過強度比進行定量,可有效校正儀器波動和基體效應。
無論采用何種方法,均需注意樣品均勻性、表面效應、譜線干擾等因素的影響,并通過質量控制樣品驗證分析結果的可靠性。