X射線熒光光譜法測定鈦白粉樣品中10種微量元素

寸鳳妹　李小莉

摘 要 采用粉末壓片，用Axios XRF光譜儀測定鈦白粉品中Sb、Nb、Zr、Fe、S、P、K、Si、Al和Te 10種微量元素。以標準樣品的配置和樣品的制備為重點，在鈦白粉樣品中加入一定量的甲基纖維素混勻、壓片，樣品表面光滑、平整。克服了用鈦白粉樣品直接壓片，由于樣品粘性較大不僅粘模具，而且樣片表面凹凸不平的缺點。用經驗系數和RhKα線的康普頓散射線作內標校正基體效應，方法簡便、快速、準確，分析結果準確度能滿足工廠質量監控要求。

關鍵詞 X射線熒光光譜法 鈦白粉樣品 微量元素

鈦白粉被廣泛應用于塑料、油漆及食品添加劑中，鈦白粉中雜質元素的含量會嚴重影響產品質量，如；鐵含量高會使其顏色發黃，磷含量高會影響產品性質，為保證鈦白粉的質量，必須對其雜質含量作嚴格控制。

在工廠鈦白粉中雜質的測定通常采用化學法[1～4]，僅能測定磷和鐵等少量元素， 且耗時長，遠遠不能滿足工業生產快速質量監控要求。XRF熒光光譜法具有簡單、快速、靈敏、準確，而且能進行多元素分析 [5～12]，是分析領域中重要分析手段。但在鈦白粉樣品的分析中報道很少，僅為使用熔融片X射線熒光光譜法測定鈦白粉樣品中主次量元素[13，14]。為此，本文應用Axios XRF光譜儀對鈦白粉樣品中10種微量元素進行測定，分析結果的精密度和準確度均較好，可以滿足鈦白粉廠生產過程質量監控要求。

1 實驗

1.1 儀器與試劑

Axios X射線熒光光譜儀，帕納科公司（原飛利浦分析儀器公司），工作條件為：2.4kW高功率，最大激發電壓60kV，最大電流125mA，高透過率，SST超尖銳長壽命陶瓷端窗（75）銠靶X光管。Superq4.0D軟件，68位自動進樣器，HP6500彩色打印機。

本實驗所使用的化學試劑為甲基纖維素（分析純），鈦白粉樣品來自安徽銅陵鈦白粉廠。

1.2 元素測量條件

為準確測定鈦白粉樣品中多種微量元素，使用幾個標樣對元素的分析線和背景進行選擇，各元素的測量條件見表1。

1.3 樣品制備

鈦白粉樣品中雜質元素的含量很低，為準確測量雜質元素含量，采用粉末壓片法制樣。試樣制備的質量是影響雜質元素準確測定的關鍵步驟之一。由于鈦白粉樣品中粘性較大，直接壓片就會粘模具，使其測量面凹凸不平，不光滑。為此采用甲基纖維素（白色粉末）作粘結劑。

稱取在105℃烘2h鈦白粉樣品4.00g和1.00g甲基纖維素，在瑪瑙缽中研磨20min，以保證樣品與甲基纖維素充分混勻，在3.18Х107pa壓力下保壓30s制備試樣，試樣表面十分平整光滑。標準樣品也同樣制備。

1.4 標準樣品選擇

采用粉末壓片制樣，標準樣品應與待分析樣品在結構、化學組成，礦物效應和顆粒度方面一致，否則由于存在顆粒度和礦物效應，未知樣品的結果會產生較大誤差。由于鈦白粉的標樣較少，選用安徽銅陵鈦白粉廠不同品位段的鈦白粉樣品，對選中的樣品研磨至粒度為0.037mm，然后經過3個不同人員，用濕化學法測定TiO2[1]，其它元素的測定主要用分光光度法、原子吸收光譜法、等離子體發射光譜法[2，3] 定值，取3次測定的平均值作為標準參考值，使其具有一定含量范圍又有適當含量梯度能覆蓋整個生產范圍的標準系列。標樣中各元素的含量范圍見表2。

1.5 基體效應及譜線重疊干擾校正

鈦白粉樣品很細，且標樣和分析樣品生產工藝流程完全相同，減少了顆粒度和礦物效應。由于采用粉末樣品壓片制樣，元素間的吸收增強效應仍然存在，故采用經驗α系數法和康普頓散射線內標校正基體效應。本法所用的帕納科公司SuperQ軟件的綜合數學校正公式為：

式中：Ci為校準樣品中分析元素i的含量（在未知樣品分析中為基體校正后分析元素i的含量）；Di為分析元素i校準曲線的截距；Lim為干擾元素m對分析元素i譜線重疊干擾校正系數；Zm為譜線重疊干擾元素；Ei為分析元素i校準曲線的斜率；Ri為分析元素i的計數率（或與內標的強度比值）；Zj、Zk為共存元素的含量或計數率；N為共存元素的數目；α、β、γ、δ為校正基體效應的因子；i為分析元素；m為干擾元素；j和k為共存元素。

2 結果和討論

2.1 檢出限

檢出限的計算公式：

2.2 制樣再現性

采用樣品，重復制備5個樣片，按表1測量條件進行測量，并將測定結果進行統計，其統計結果見表4。由表4中的數據可知本法制樣重現性良好。

2.3 分析結果對照

用2個有化學值的樣品（AA1和AA2）作為未知樣品，使用表1的測量條件進行測量，其分析結果對照見下表5。

3 小結

在鈦白粉樣品中加入甲基纖維素，混勻，壓片，采用鈦白粉樣品經化學定值后作為標準，用經驗系數法和散射線作內標，校正基體效應，方法簡便、快速、準確，提高分析結果的精密度和準確度。

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