一种使痕量组份在固体块状基质中均匀分布的制样方法
【专利摘要】本发明公开了一种使得痕量组份在固体块状基质中均匀分布的制样方法，其步骤包括：1）将待测的痕量组份依次经过干燥、研磨、过筛处理；2）根据配方设计，准确称量一定量的痕量组份及塑料基质，加热至熔融温度使塑料基质熔融，在搅拌条件下向熔融的塑料基质中加入痕量组份，并搅拌混合2～3小时，制得熔融混合物；3）将步骤2）中的熔融混合物导入模具中，熔融混合物与模具间以隔膜纸隔开，然后在压力70～120kg/cm2、熔融温度下压片成型；4）将步骤3）中的样品于压力100～150kg/cm2、低于熔融温度10～30℃下冷却定型3～8分钟，然后切割成不同大小、形状的样品即可。制样过程简单，痕量组份可在样品中分布均匀，符合一级标准物质均匀性要求。
【专利说明】一种使痕量组份在固体块状基质中均匀分布的制样方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制样方法，具体涉及一种使痕量组份在固体块状基质中均匀分布制备光谱标准样品的制样方法。
【背景技术】
[0002]痕量组份分析是近年来化学分析领域的热点之一。由于样品中痕量组份的含量少，这就要求有灵敏、准确的测试方法。现代分析测试手段，一般能满足此测试要求，但它们都属于相对测试方法，必须要有材质均匀、定值准确、稳定性好的痕量元素标淮样品作为依据和参照。痕量/超痕量组份占样品的质量百分比极小，一般为百万分之几，要使添加比例如此之小的组份在样品中分布均匀，是一件非常困难的事，另外，固体块状基质在制样过程中不能像液体基质那样直接搅拌，因此，添加物很难在基质中均匀分布。
[0003]目前，固体中痕量组分标准样品的制样方法主要有压片法和熔融法两种。压片法是将经过粉碎或研磨的样品加压成形的制样方法，这种方法制样简便，速度快，制样设备简单，主要是磨粉机，压片机和模具等，比起松散样品，将粉末样品压片能减小表面效应和提高分析精度，其不足是不能有效消除矿物效应和完全克服粒度效应，一般用于控制生产，而不用于样品成分的定值。熔融法是将粉碎后的氧化物粉末样品与熔剂按一定的比例混合，在高温下共熔，使样品与熔剂形成均匀的玻璃体。其优点是可以消除成分、密度和粒度的不均匀性，完全消除了矿物效应和粒度效应，其主要缺点是金属样品不能直接熔融，必须经过预氧化处理，融化温度高，对制样设备要求高，制样设备昂贵(熔融需要采用熔点更高的材料，如钼金属)，制样成本高，不适合大量生产。由于熔剂和助熔剂的加入，样品被稀释，分析元素的强度降低，轻元素的分析线强度被大大减小了，痕量和次要组元的浓度也被大大减小了，对轻元素和痕量元素的测定不利。另外，在贮藏过程中，玻璃体会失去透明性，或由于应力作用会发生破裂，玻璃圆片需重新熔融和再制。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能使痕量组份在固体块状基质中均匀分布的制样方法，采用该制样方法能有效减少矿物效应和颗粒度效应，并可批量制备含有痕量组份的标准分析样品。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种使得痕量组份在固体块状基质中均匀分布的制样方法，包括以下步骤:
[0007]I)将待测的痕量组份依次经过干燥、研磨、过筛处理，
[0008]2)根据所设计的配方组成，准确称量一定量的痕量组份及塑料基质，加热至熔融温度使塑料基质熔融，在搅拌条件下向熔融的塑料基质中加入痕量组份，并于熔融温度下搅拌混合2?3小时，使得痕量组份在塑料基质中均匀分布制得痕量组份-塑料基质的熔融混合物；
[0009]3)将步骤2)中的熔融混合物导入模具中，熔融混合物与模具间以隔膜纸隔开，然后在压力70?120kg/cm2、熔融温度下压片成型；
[0010]4)将步骤3)中的样品于压力100?150kg/cm2、低于熔融温度10?30°C下冷却定型3?8分钟，然后根据需要切割成不同大小、形状的样品即可。
[0011]优选的是:步骤I)中，干燥处理过程为:将待测的痕量组份于60?80°C下干燥24?30小时。
[0012]优选的是:步骤I)中，过筛处理过程中的筛网目数为200?500目。
[0013]优选的是:步骤2)中，所述塑料基质优选色谱纯的ABS和/或PS。
[0014]优选的是:步骤2)中，所述熔融温度为使得塑料基质熔融，痕量组份不熔融的最低温度。
[0015]优选的是:步骤3)中，压片步骤重复进行2?5次，每次3?5分钟。
[0016]优选的是:步骤4)后对样品进行均匀性检验和稳定性检验。
[0017]本发明的有益效果在于，本发明的制样方法，在一定条件下将痕量组份混合至熔融态的塑料基质中，塑料既是空白基质，又是粘结剂，熔融制样过程中含有目标元素的痕量组份未熔融，粘结剂(塑料基质)熔融，熔融粘结剂所需温度低。既通过熔融减少了颗粒度效应和矿物效应，又避免了温度过高可能导致痕量组份损失而带来的不利影响，还可以避免因高温需要采用特殊制样设备(钼金坩埚等)，大大降低了制样成本。同时，整个制样过程中不需要再加入额外的助熔剂，避免了在样品中出现残留组份。制样过程简单，样品的均匀性检验结果表明痕量组份在样品中分布均匀，符合一级标准物质均匀性要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1示出了本发明所述的制样方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步说明。
[0020]如图1所示，本发明所述的使得痕量组份在固体块状基质中均匀分布的制样方法，包括以下制样步骤:
[0021]I)将痕量组份依次经过干燥、研磨、过筛处理，其中，干燥处理过程为:将痕量组份于60?80°C下干燥24?30小时；过筛处理过程中的筛网目数为200?500目；进一步地，若痕量组份不是粉末，则将痕量组份先进行粉碎处理后，再依次进行干燥、研磨及过筛处理；
[0022]2)根据所设计的配方组成，准确称量一定量的痕量组份及塑料基质，本发明中，所述塑料基质优选色谱纯的ABS和/或PS ;
[0023]3)加热至熔融温度使塑料基质熔融，在搅拌条件下向熔融的塑料基质中加入痕量组份，并于熔融温度下搅拌混合2?3小时，使得痕量组份在塑料基质中均匀分布制得痕量组份-塑料基质的熔融混合物；熔融混合过程中，塑料基质既是空白基质，又是痕量组份的粘结剂，而且此过程中，采用较低的熔融温度，使得塑料基质熔融，痕量组份未熔融，既可以减少样品颗粒度效应，有避免了高温烧结使沸点低的组分挥发，减少了痕量组份的损失；
[0024]4)将步骤3)中的熔融混合物导入模具中，熔融混合物与模具间以隔膜纸隔开，然后在70?120kg/cm2、熔融温度下压片成型，进一步地，此步骤可重复进行2?5次，每次3?5分钟，以完全排出样品中的气泡；
[0025]5)将步骤4)中的样品于压力100?150kg/cm2、低于熔融温度10?30°C下冷却定型3?8分钟，然后根据需要切割成不同大小、形状的样品即可；进一步地，切割成型后，按方差分析法对样品进行均匀性检验，按平均值一致性检验法对样品进行稳定性检验。
[0026]实施例1
[0027]以制备含痕量重金属铬、镉、汞的样品为例，其过程如下:
[0028]I)取含有目标元素铬、镉、汞的铬酸钾、硬脂酸镉、醋酸汞，分别于60 V下干燥24小时后，研磨并过200目筛，
[0029]2)根据所设计的配方组成，准确称量6份、每份重150克的ABS基质，并称取过筛后的不同重量的铬酸钾、硬脂酸镉、醋酸汞各5份；加热至115?125°C使ABS基质熔融，并在搅拌条件下向熔融的ABS基质中加入称量好的痕量组份，并于115?125°C下搅拌混合2?3小时，使得痕量组份在ABS基质中均匀分布制得痕量组份-ABS基质的熔融混合物；熔融混合后的各熔融混合物分别标号为ABS-1、ABS-2、ABS-3、ABS-4、ABS-5、ABS-6，各样品中的组分含量如表I所示，其中ABS-1为不添加任何组分的空白样品:
[0030]表I样品成分表
[0032]3)将步骤2)中的熔融混合物导入模具中，熔融混合物与模具间以隔膜纸隔开，然后于压力80kg/cm2、115?125°C下压片成型，为完全排出样品中的气泡，此步骤重复进行3次，每次3?5分钟，以完全排出样品中的气泡；
[0033]4)将步骤3)中的样品于压力120kg/Cm2、10(TC下冷却定型5分钟，然后根据需要切割成半径为15mm、高度为IOmm的圆柱形产品；
[0034]5)均匀性、稳定性检验:
[0035]均匀性是标准物质的重要指标，为衡量本发明制得的标准样品的均匀性，本实施例按照国家《一级标准物质技术规范》的要求，从每个编号候选物中随机抽取10个样品，每块样品上取3个测试点，用XRF测量目标元素的含量，XRF法能同时测定多元素，具有精密度高、实际有效取样量少、所测候选物在一定时间内可以重复使用和简便快速的诸多优点，是标准物质均匀性检验的国际通用方法。按方差分析法(F检验法)进行均匀性检验，均匀性检验数据结果如表2所示:
[0036]表2均匀性检测结果
[0037]
【权利要求】
1.一种使得痕量组份在固体块状基质中均匀分布的制样方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)将待测的痕量组份依次经过干燥、研磨、过筛处理， 2)根据所设计的配方组成，准确称量一定量的痕量组份及塑料基质，加热至熔融温度使塑料基质熔融，在搅拌条件下向熔融的塑料基质中加入痕量组份，并于熔融温度下搅拌混合2?3小时，使得痕量组份在塑料基质中均匀分布制得痕量组份-塑料基质的熔融混合物； 3)将步骤2)中的熔融混合物导入模具中，熔融混合物与模具间以隔膜纸隔开，然后在压力70?120kg/cm2、熔融温度下压片成型； 4)将步骤3)中的样品于压力100?150kg/cm2、低于熔融温度10?30°C下冷却定型3?8分钟，然后根据需要切割成不同大小、形状的样品即可。
2.根据权利要求1所述的制样方法，其特征在于:步骤I)中，干燥处理过程为:将待测的痕量组份于60?80°C下干燥24?30小时。
3.根据权利要求1所述的制样方法，其特征在于:步骤I)中，过筛处理过程中的筛网目数为200?500目。
4.根据权利要求1所述的制样方法，其特征在于:步骤2)中，所述塑料基质优选色谱纯的ABS和/或PS。
5.根据权利要求1所述的制样方法，其特征在于:步骤2)中，所述熔融温度为使得塑料基质熔融，痕量组份不熔融的最低温度。
6.根据权利要求1所述的制样方法，其特征在于:步骤3)中，压片步骤重复进行2?5次，每次3?5分钟。
7.根据权利要求1所述的制样方法，其特征在于:步骤4)后对样品进行均匀性检验和稳定性检验。
【文档编号】G01N1/28GK103604678SQ201310662636
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】刘晓丽, 丁翔, 张智勇, 赵敏 申请人:广州赛宝计量检测中心服务有限公司