专利名称：用于x射线光谱分析的制样方法
用于X射线光谱分析的制样方法，涉及一种采用X射线荧光光谱法分析矿物等样品的组份时，制备标准样品和测试样品的方法。
在进行X射线光谱分析时，要求分析样品具有光滑的表面，元素分布均匀。分析时，需要制备相应的标准样品，而且标准样品要与试样的物理形式保持一致，以保证分析结果的可靠性。制备样品是进行X射线光谱分析的重要环节。目前，国内外进行X射线光谱分析主要采用的样品制备方法有如下几种(1)合金块样法。即将金属和合金制成块样，对其表面进行抛光处理制得。(2)粉末压片法。主要用于矿石、岩石、土壤、水泥、陶瓷、炉渣、沉积物等样品分析。上述方法，磨样抛光过程麻烦、费时，且粉末压片法难于完全消除颗粒度效应和非均匀效应。(3)熔融法。将粉末样品与熔剂(如四硼酸钠、四硼酸锂或偏硼酸锂等)混合，在金铂钳埚内熔化制成玻璃体片。主要用矿石、岩石等的测试样品的制备。(4)液体和溶液法，是将矿石等经过化学处理后制成溶液，置于样品池中。液体法和溶液法具有其独特的优点，元素分布非常均匀，可以完全消除颗粒度效应，操作也比较简单，快速。但采用液体和溶液法，容易发生液体泄漏，对仪器产生不良影响，且标样与样品都难于长期保存。
本发明的目的就是为了克服上述已有技术中存在的不足，提供一种元素分布均匀，无颗粒度效应，不产生泄漏、操作方法简单、样品可长期保存的一种用于X射线光谱分析的制样方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
用于X射线光谱分析的制样方法，制备过程包括分析试样分解，将其中待测元素转换成可熔性盐类，其特征在于a.向已转换化成可熔性盐类的待测试样，加入柠檬酸(钠)及EDTA的混合溶液，制成试样溶液，溶液中柠檬酸(钠)浓度为15g/l-25g/l，EDTA浓度浓度6g/l-10g/l，溶液的pH值为4-9；b.在溶液中加入琼脂糖，加热至85℃-95℃，使溶液中琼脂糖溶解制成溶胶，然后冷却成凝胶固体状样片，其琼脂糖的加入量为15g/l-30g/l。
采用本发明的制样方法，对液体状样品分析进行试样制备时，首先将溶液进行加热蒸发至干，再加入柠檬酸(钠)及EDTA的混合溶液，制成测试溶液，在溶液中加入琼脂糖制得。
采用本发明的制样方法，对液体状样品分析进行制备试样时，是在溶液直接加入加入柠檬酸(钠)及EDTA的混合溶液，制成测试溶液，在溶液中加入琼脂糖制得。
本发明的方法在试样溶液中加入具有综合络合能力强的柠檬酸(钠)和EDTA混合络合剂，调节一定的pH值，使溶液中的待测金属离子在综合络合剂的作用下，呈络合物形态均匀分布在溶液中，加入凝胶物质，加热使凝胶物质在试样溶液中分散成溶胶，溶胶中的待测的金属离子分布均匀，有效地克服已有技术中存在的元素化合物沉淀，产生的成份分布不均匀，及颗粒度效产生的不良影响。冷却后胶液即形成凝胶，从而制成固体状样片，用于X射线光谱分析，有效地消除了已有技术测试样品制备困难，及可能产生泄漏的缺点，样品易于保存。
本发明使用的凝胶物质琼脂糖，当温度高于80℃时即可在水溶液中均匀分散形成胶液，而胶液冷却至35℃，只要胶的浓度达到5g/l以上时，即可形成凝胶。当琼脂糖的水分散液的浓度等于或大于15g/l时，可形成的凝胶物质非常稳定，略带弹性，其适宜的pH值范围为4-9。但是在pH值为4-9范围内，由于不少重金属离子有可能会形成沉淀，为此本发明的方法，采用加入柠檬酸(钠)与EDTA组成的混合络合剂的方法，使重金属离子能有效地保持在溶液中，使重金属离子在制备的凝胶中均匀有效地分布，为准确测试矿样中的元素含量提供了保证。
本发明的方法制备的X射线光谱分析样品，其元素分布均匀，无颗粒度效应，不产生泄漏、操作方法简单、样片可长期保存，既有溶液法的优点又有固体法的优点，是一种很理想的X射线光谱分析的制样方法。
下面结合实例对本发明的方法作进一步说明。
用于X射线光谱分析的制样方法，首先将分析试样分解，将其中待测元素用常规方法转换成可溶性盐类，将该可溶性盐类，加入柠檬酸(钠)及EDTA的混合溶液，制成试样溶液，其中柠檬酸(钠)浓度为15g/l-25g/l，EDTA浓度浓度6g/l-10g/l，溶液的pH值为4-9；然后在溶液中加入琼脂糖，加热至85℃-95℃，使溶液中琼脂糖溶解制成溶胶，冷却成凝胶固体状样片，琼脂糖的加入量为15g/l-30g/l。
实施例1测定铅锌矿中铅、锌、铁含量。
(1)标准溶液制备首先配制标准溶液，分别配制铅、铁、锌母液各10mg/ml(铅母液为硝酸介质，锌、铁母液为盐酸介质)。
(2)标样制备取相应标准母液配制7个混合标准溶液，各元素质量浓度范围如下Pb 0.1-3.5g/l；Zn 0.1-3.0g/l；Fe 0.3-1.5g/l；取20ml混合标标溶液于50ml烧杯中，加热近干后，加入20g/l柠檬酸-8g/lEDTA混合溶液20ml，微热溶解，加入0.3g琼脂糖，加热至90℃，摇匀溶解后，制得的溶胶液移入样品槽，冷却凝固，制成标准样品。
(3)试样制备称取0.25g矿样，加入10ml盐酸，加热溶解驱除硫化氢，加入5ml硝酸，继续加热至完全溶解后，蒸发至干。再加入盐酸(1+1)8滴，湿润盐类并使氧化物转化成可溶盐，再加入50g/l柠檬酸和20g/l EDTA的混合溶液20ml，加热使盐类溶解，冷却后以水定容至50ml(pH值＝5左右)，移取20ml加入0.3g琼脂糖，下面操作同标样制备。
(4)测试采用X射线荧光光谱仪，测量标样中的PbLβ1、ZnKα、FeKα分析线的荧光强度，绘制工作曲线。在相同条件下测量试样中各元素的强度，根据相应的工作曲线计算试样中Pb、Zn、Fe的含量。
采用本发明的方法所得分析结果与化学法测得结果对照，见表1。
表1
实验表明，该方法操作简单，精密度良好，样品可保存3个月不发生变质，使用方便。
实施例2测定溶液中铜、铁含量。
取中性指示剂(1g/l)0.1g中性指示剂溶于100ml 60％乙醇中。
(1)标准溶液制备分别配制10mg/ml铜、铁、锌母液(铜母液为硝酸介质，铁母液为盐酸介质)。
(2)标样制备取相应标准母液配制7个混合标准溶液，各元素质量浓度范围如下Cu 0.2g/l-3g/l；Fe 0.6g/l-4.0g/l；取20ml混合标标溶液于50ml容量瓶中，加入50g/l柠檬酸-20g/lEDTA混合溶液20ml，加入1g/l中性指示剂1滴，用氨水(1+3)和盐酸(1+3)调节pH值至溶液变红(pH＝6.5)，以水定容。移取20ml溶液置于50ml的烧杯中，加入0.3g琼脂糖，加热至90℃，摇匀溶解后，将制得的溶胶液移入样品槽，冷却凝固，制成标准样品保存。
(3)试样制备取20ml测试溶液于50ml的容量瓶中，以下操作同标样制备。
(4)测试采用X射线荧光光谱仪，测量标样中的CuKα、FeKα分析线的荧光强度，绘制工作曲线。在相同条件下测量试样中各元素的强度，根据相应的工作曲线计算试样中Cu、Fe的含量。
用本发明的方法对溶液中的铜、铁含量进行7次测定，所得分析结果与溶液-X射线荧光光谱分析法所得结果对照见表2。
表2 本发明的方法与溶液-XRF法分析结果对照
实验结果表明，其方法的准确性高，完全可以用作矿物及各种溶液中的元素分析，其方法简便可靠。
权利要求
1.用于X射线光谱分析的制样方法，制备过程包括分析样品分解，将其中待测元素转换成可熔性盐类，其特征在于a.向已转换化成可熔性盐类的待测试样，加入柠檬酸(钠)及EDTA的混合溶液，制成试样溶液，溶液中柠檬酸(钠)浓度为15g/l-25g/l，EDTA浓度浓度为6g/l-10g/l，溶液的pH值为4-9；b.在溶液中加入琼脂糖，加热至85℃-95℃，使琼脂糖溶解制成溶胶，冷却成凝胶固体状样片，其琼脂糖的加入量为15g/l-30g/l。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在进行液体状样品分析的试样制备，是将溶液进行加热蒸发至干，再加入柠檬酸(钠)及EDTA的混合溶液，制成测试溶液，在溶液中加入琼脂糖制得。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在进行液体状样品分析的试样制备，是在溶液直接加入加入柠檬酸(钠)及EDTA的混合溶液，制成测试溶液，在溶液中加入琼脂糖制得。
全文摘要
用于X射线光谱分析的制样方法,用于采用X射线荧光光谱法分析矿物等测试样品的制备。其特征是将样品中待测元素转换化成可熔性盐类,加入柠檬酸(钠)及E DTA的混合溶液,溶液中柠檬酸(钠)浓度为15g/l—25g/l,EDTA浓度为6g/l—10g/l,溶液的pH值为4—9,再加入琼脂糖,制成凝胶固体状样片。其元素分布均匀,无颗粒度效应,不产生泄漏、操作方法简单、样片可长期保存,兼有溶液法和固体法的优点,是一种理想的X射线光谱分析的制样方法。
文档编号G01N1/28GK1249425SQ9911159
公开日2000年4月5日 申请日期1999年8月20日 优先权日1999年8月20日
发明者符斌, 岳永平, 周杰, 李华昌 申请人:北京矿冶研究总院