X射线荧光光谱分析技术 | 样品制备方法之一:压片制样

2021-09-20 09:47:07, 应晓浒 布鲁克衍射荧光事业部





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X射线荧光光谱分析方法
样品制备的要求


《X射线荧光光谱分析》(吉昂等编著)一书中对样品制备的定义:样品一般需要通过制样的步骤,以便得到一种能表征样品的整体组分并为仪器测试的试样。试样应具备一定尺寸和厚度,表面平整,可放入仪器专用的样品盒,同时要求制样过程具有良好的重现性。

样品制备要求:
  • 有代表性。XRF分析试样的样品量一般是比较大的,相对于其他分析方法,有较好的代表性。

  • 有一定尺寸和厚度。上节讲座中讲到了样品的厚度问题,所分析的样品的厚度最好能达到“无限厚”。

  • 表面平整。减小样品的颗粒效应。

  • 良好的重现性。



2
粉末样品的制备方法


  • XRF可以分析的样品的物理形态可以是:固体(粉末、块样)、液体(水、油、泥浆等),不分析气体。

  • XRF分析技术的最大特点之一是:可以直接测量固体。固体样品是XRF主要的分析类型。

  • XRF分析的固体样品主要有:矿物、岩石、土壤等天然物质,以及水泥、炉渣、陶瓷、玻璃等工业产品。很多固体样品是不均匀的,需要研磨成粉末来测量。

  • 粉末样品的制备方法主要有3种:

  1. 直接测量
  2. 压片制样
  3. 熔融制样


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粉末样品:直接测量


粉末样品放入液体杯中直接测量
优点:
  • 不用制样

  • 样品可以回收

  • 可以分析很少量的样品

缺点:
  • 分析结果是半定量结果(由于样品比较疏松,测量结果不稳定)

  • 只能分析Na以后的元素(Na以前元素的X射线荧光信号被液体杯的支撑膜吸收了)

注意事项:
  • 直接测量粉末样品时,绝对不能抽真空,一定要充氦气

  • 样品要尽量细,以提高定量准确性


2

粉末样品:压片制样的要求


  • 对于压片制样,一般要求样品的细度小于200目。

  • 粉末样品,应该是干样。

  • 制备好的压片,要结实,表面不能有裂纹、起层。

  • 切记将压片样品表面的浮尘吹掉。




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常用的助磨剂和粘结剂


对于不容易制成压片的粉末,考虑在样品中加入粘结剂和助磨剂。需要在研磨时加入,一般加入量为样品质量的5%~20%
固体助磨剂和粘结剂:
  • 淀粉
  • 纤维素
  • 硼酸
  • 黄腊粉
  • 硬脂酸
液体助磨剂:
  • 三乙醇胺

  • 无水乙醇




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常用的压片制样方法


  • 硼酸镶边垫底制样方法:


  • 塑料环制样方法:


  • 铝杯压片:


  • 钢环压片:



5
压片机的参数


压力
  • 常用压力:30吨,20吨

  • 对于非常细并且特别粘的样品,可以适当降低压力,比如10吨

  • 对于铁合金,可以适当提高压力,比如40吨

保压时间
  • 常用时间:20秒

  • 最低时间:一般不低于10秒

  • 延长时间,会略微改善样品的压片效果,最长不要超过60秒







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