1、制备样品的目的
前面已经讲了,X射线荧光分析是测量元素的特征X射线,根据其特征X射线的强度而计算其含量。那么,随便一个样品拿来就进行测量,进行分析行不行呢?
如果只做定性分析,只关心样品中存在哪些元素,那么 ,我们说,这是可以的。例如,我们可以测量金戒指中是否有杂质元素的存在。一块天然的矿石,我们也可以测量其中有哪些元素的存在。
但要做精确的定量分析不一定行了。这是因为,特征X射线的强度除了与元素自身的跃迁几率、荧光产额、吸收系数等物理特性有关以外,还与受原级X射线照射的有效面积、照射角度、激发源与样品的距离等等有关,一句话,与几何条件有很大的关系,常常称为不均匀性效应。而我们知道,X荧光分析基本上是一种相对测量,需要有标准样品作为测量基准,因而标准样品与待测样品的几何条件需要保证一致,所以,制样是必不可少的。
其次,样品中的元素间存在着相互影响(常称基体效应),可以通过制样来减少或清除基体效应。早年计算机技术远不象现在这样,而基体效应又很复杂,很难通过数学计算的办法加以消除,所以制样技术在早年还是非常讲究的,以至于发展为一门专门的技术。当然,现在计算机技术发展了,我们可以用计算机通过数学的办法解决样品中的元素间的相互影响,相对来说,制样简单得多了,而且已成为X射线荧光分析的一大突出的优点,但这也并不是说制样不必要了。有些制样要求还是一定要满足的。
2、样品中导致测量误差的主要因素
固体样品:1〕样品内部偏析
2〕表面粗糙
3〕样品表面变质(如氧化)
粉末样品: 1〕颗粒太粗
2〕样品变化(如氧化、吸潮)
液体样品: 1〕因沉淀结晶引起的浓度变化
2〕产生气泡等
3、样品的制备
1、固体样品
例如钢铁、铜合金、铝合金、贵金属等。方法是用车床把样品车成园柱样品,有一端的表面要磨平抛光。使用前,不要用手摸光的表面,以免表面沾了油污,影响测量精度。如果沾上了油污,用干净绒布擦试干净。
2、粉末样品
粉末样品是大量的,包括矿石、精矿石、粉尘、炉渣、水泥、石灰石等等。
粉末样品一般的制样手续如下: 粒度要求,如要得到较好的测量结果,是200目以上。对于WTH-2000型仪器来说,工业分析时160目以上就可以了。 一般情况下,直接把粉末样品放在样品杯中便可进行测量。大约7克样品便够了,盖住样品杯底约1cm厚。
大型仪器,为了获得很高的测量精度,还常将样品进行下面两种处理:
1〕压片。往样品中放少许粘结剂,用液压机压成园片。
2〕玻璃熔片法。往样品中加熔剂,在坩锅中加高温制成玻璃片。用这种办法稀释样品后,对矿物效应可以消除或减弱。
3、液体样品
对液体样品,制样方法主要有三种:
1〕直接法。将液体样品直接倒在液体样槽中分析。
2〕富集法。将液体样品中的待测元素用某种方法(如用铜试剂、离子交换树脂等)富集。
3〕点滴法。将液体样品滴在滤纸上分析。
在制样时,有时会有意往样品中加入某个元素,使之成为内标,这种办法叫内标法。