《X射線熒光光譜分析》(吉昂等編著)一書中對樣品制備的定義:樣品一般需要通過制樣的步驟,以便得到一種能表征樣品的整體組分并為儀器測試的試樣。試樣應具備一定尺寸和厚度,表面平整,可放入儀器專用的樣品盒,同時要求制樣過程具有良好的重現性。
樣品制備要求:
• 有代表性。XRF分析試樣的樣品量一般是比較大的,相對于其他分析方法,有較好的代表性。
• 有一定尺寸和厚度。上節講座中講到了樣品的厚度問題,所分析的樣品的厚度最好能達到“無限厚”。
• 表面平整。減小樣品的顆粒效應。
• 良好的重現性。
2 粉末樣品的制備方法• XRF可以分析的樣品的物理形態可以是:固體(粉末、塊樣)、液體(水、油、泥漿等),不分析氣體。
• XRF分析技術的最大特點之一是:可以直接測量固體。固體樣品是XRF主要的分析類型。
• XRF分析的固體樣品主要有:礦物、巖石、土壤等天然物質,以及水泥、爐渣、陶瓷、玻璃等工業產品。很多固體樣品是不均勻的,需要研磨成粉末來測量。
粉末樣品的制備方法主要有3種:
1 直接測量
2 壓片制樣
3 熔融制樣
1 粉末樣品:直接測量
粉末樣品放入液體杯中直接測量
優點:
• 不用制樣
• 樣品可以回收
• 可以分析很少量的樣品
缺點:
• 分析結果是半定量結果(由于樣品比較疏松,測量結果不穩定)
• 只能分析Na以后的元素(Na以前元素的X射線熒光信號被液體杯的支撐膜吸收了)
注意事項:
• 直接測量粉末樣品時,絕對不能抽真空,一定要充氦氣
• 樣品要盡量細,以提高定量準確性
2 粉末樣品:壓片制樣的要求
• 對于壓片制樣,一般要求樣品的細度小于200目。
• 粉末樣品,應該是干樣。
• 制備好的壓片,要結實,表面不能有裂紋、起層。
• 切記將壓片樣品表面的浮塵吹掉。
3 常用的助磨劑和粘結劑對于不容易制成壓片的粉末,考慮在樣品中加入粘結劑和助磨劑。需要在研磨時加入,一般加入量為樣品質量的5%~20%固體助磨劑和粘結劑:
• 淀粉
• 纖維素
• 硼酸
• 黃臘粉
• 硬脂酸
液體助磨劑:
• 三乙醇胺
• 無水乙醇
4 常用的壓片制樣方法• 硼酸鑲邊墊底制樣方法:
• 塑料環制樣方法:
• 鋁杯壓片:
• 鋼環壓片:
壓力
• 常用壓力:30噸,20噸
• 對于非常細并且特別粘的樣品,可以適當降低壓力,比如10噸
• 對于鐵合金,可以適當提高壓力,比如40噸
保壓時間
• 常用時間:20秒
• 最低時間:一般不低于10秒
• 延長時間,會略微改善樣品的壓片效果,最長不要超過60秒