《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
1 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。
3 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
4 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:
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