X射线荧光光谱法测定复式碳化物中钛含量 摘要:采用氧化、熔融对样品进行处理,以x射线荧光光谱法测定钛含量,方法简单快速,分析结
果的精密度高、准确度好,与化学分析对照,结果基本一致。
以碳化钛和碳化钨的二元混合物为主体的复式碳化物,钛是其中的重要组成成分。对常量钛的测
定有示差光度法⋯1、络合滴定法 2、硫酸高铁铵滴定法l 3l 3等,本文建立了熔融制样,x射线荧光光谱法测定复式碳化物中钛含量的方法,与化学分析相比具有操作简单,测定结果准确、稳定,人为影响因素小等优势,该方法得到了用户单位的认可。
转速计|
水份计|
水份仪|
分析仪|
溶氧计|
电导度计|
PH计|
酸碱计|
糖度计|
盐度计|
l 实验部分
1.1 仪器与试剂
1.德国布鲁克s4 PIONEER型x一射线荧光
光谱仪。
2.高频熔样机。
3.马弗炉。
4.无水四硼酸锂(高纯)。
5.碘化钾(分析纯)。
1.2 试验方法
1.2.1 测量条件选择
1.2.1.1 X射线管电压电流的选择x射线管的工作电压对分析元素的激发起着决定性的作用,当电压低于其吸收限电压时,该元素就不能被激发出荧光x射线,一般x射线管的工作电压最好是被测元素吸收限电压的3~10倍。元素吸收限电压可用下式计算:
ab=12 400/2ab(V)
式中 ab为被测元素吸收限电压; ab为被测元素吸收限波长。同时考虑x射线管允许电压的限制,选择了50 kV为x射线管的工作电压。
x射线管的工作电流与被测元素的测量强度成正比,选择测量电流时需同时考虑测量强度和检测
器的线性范围,强度过低会使测量时的计数误差增大,而强度过高会超出检测器的线性范围,造成测量误差,在兼顾二者的情况下,x射线管的工作电流选择7 mA。
1.2.1.2 分析谱线
选择K系线还是L系线,是在考虑激发效率和背景后确定的。通常原子序数在60(钕Nd)以下的元素都选择Ka线,原子序数在48(镉Cd)以上的都使用L系线,在镉和钕之间的元素则用K系或L系谱线均可。根据此原则,结合谱线扫描结果,对钛元素分析选择Ka线。
1.2.1.3 分光晶体的选择
使用仪器推荐的LiF200晶体分光测量钛元素效果良好,无干扰峰存在。
1.2.1.4 衍射角(2 角)
衍射光束与透射光束的夹角必须等于2 ,这个角叫做衍射角。实验中所测量的就是这个2 角,而
不是 角(见图1)。样品
理论上2 角满足布拉格公式n;t=2dsinO。通86.174。。
过仪器精确扫描,可确定钛元素的Ka谱线2 角为 最终选择的钛元素测量条件列于表1。
表1 钛元素测量条件
1.2.2 试样氧化条件
本方法采用黄铂金坩埚熔融制样,要求被熔融的试样中不能含有还原性物质,特别是还原性的金
属单质在加热时会与黄铂金坩埚形成合金,损坏坩埚,因此试样在进行熔融前必须完全氧化成为氧
化物。试验发现,在马弗炉中以800℃灼烧,样品在炉中迅速开始氧化,20 rain后样品完全氧化。
1.2.3 样品熔融
本法采用了以四硼酸锂为熔剂熔融制样。先将样品完全氧化后取出冷却,称取0.300 0 g氧化后的
样品与3.000 g四硼酸锂熔剂,置于铂金坩埚中混合均匀后,用高频熔样炉以1 200℃熔融制成样片,置于干燥器中待用。
1.2.4 标准样品制备
用光谱纯二氧化钛和三氧化钨,根据样品中被测组分的含量范围配制一套标准样品。称取0.300 0 g配制好的标准样品、3.000 g混合熔剂,置于铂金坩埚中混合均匀后,用高频熔样炉以1 200℃熔融制成标准样片,置于干燥器中待用。
2 结果与讨论
2.1 工作曲线的制作
按照理论影响系数法的校正模式,样品中Ti含量ci与Ti的荧光强度,i和理论影响系数 的关系可由公式(1)表示。
Ci=Ui+miIi(1+ΣC;ali) (1)
以公式(1)中的Ti含量ci(%)为横坐标,荧光强度 KCPs)为纵坐标绘制工作曲线,见图2。
2.2 准确度
与化学分析对照测定3个样品,结果见表2。
表2 准确度试验 %
图2 工作曲线
2.3 精密度
取同一样品10份从称样、熔融、上机测量到结果计算,进行平行单次试验所得结果统计出精密度
见表3,数据表明此方法测量精密度较高。表3 精密度试验 %
3 结论
本法采用氧化、熔融对样品进行处理,以x射线荧光光谱法测定钛含量,方法简单快速,分析结果的
精密度、准确度均能令人满意。