熔融制样X射线荧光光谱法测定钠长石钾长石中多元素应晓浒曹国洲（宁波出入境检验检疫局，宁波，315012）摘要：采用熔融制样X射线荧光光谱法测定钠长石和钾长石中的Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、TiO2、Fe2O3、Rb、Sr、Y、Zr、Ba14个成分的含量，所得结果与化学分析结果相符，各组分测定33次的RSD在0.10%~4.67%。在试验过程中，对功率为1kW和4kW的两种波长色散型X射线荧光光谱仪的灵敏度和检出限进行了比较，并对仪器的精密度和长期稳定性进行了考察。关键词：X射线荧光光谱；熔融制样；长石：O657.34文献标识码：B长石中的化学成分一般采用湿法化学分析法[1]分析，存在操作复杂、分析时间长等缺点，文献[2]采用压片制样X射线荧光光谱法测定钾长石的化学成分，获得了较满意的结果，但是由于是压片制样，样品的矿物和粒度效应较严重，要求校准样品和待测样品为同一矿源，获得一套好的校准样品有一定难度。本文采用X射线荧光光谱仪同时测量钠长石和钾长石中的Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、CaO、TiO2、Fe2O3、Rb、Sr、Y、Zr、Ba14个成分的含量，制样方法采用熔融制样以消除样品的矿物效应和粒度效应，同时应用可变理论α影响系数校正元素间的吸收增强效应，提高测量结果的准确性。考虑到目前市场上波长色散型X射线荧光光谱仪的种类较多，本文选择了两种功率不同的仪器进行了比较，以指出不同仪器进行长石日常分析时所选取的不同的测量条件。1实验仪器S4Pioneer型顺序式X射线荧光光谱仪，铑靶X光管，功率4kW；S4Explore型顺序式X射线荧光光谱仪，铑靶X光管，功率1kW。此两款仪器均由德国BrukerAXS公司制造。仪器的测量条件见表1，每条谱线的测量时间根据测量要求由软件自动优化获得；VAA2型半自动燃气熔样炉，烧丙烷和氧气，温度可达1700℃。表1X射线荧光光谱仪的测量条件Tab.1MeasurementConditionofX-rayFluorescenceSpectrometer组分Composition谱线Line晶体CrystalS4Pioneer（4kW）S4Explore（1kW）电压V(kV)电流I(mA)计数器Detector电压V(kV)电流I(mA)计数器DetectorNa2ONaKαOVO5527150F-PC2050S-PCMgOMgKαOVO5527150F-PC2050S-PCAl2O3AlKαPET27150F-PC2050S-PCSiO2SiKαPET27150F-PC2050S-PCP2O5PKαPET27150F-PC2050S-PC收稿日期：2002－10－17；修订日期：2003－2－18作者简介：应晓浒（1968年－），男，浙江省宁波市人，高级工程师，从事光谱分析工作。K2OKKαLiF2005081F-PC5020S-PCCaOCaKαLiF2005081F-PC5020S-PCTiO2TiKαLiF2005081F-PC5020S-PCFe2O3FeKαLiF2005081SC5020SCRbRbKαLiF2006067SC5020SCSrSrKαLiF2006067SC5020SCYYKαLiF2006067SC5020SCZrZrKαLiF2006067SC5020SCBaBaLα1LiF2005081F-PC5020S-PC2实验结果及分析2.1试料片的制备称取7.5gLi2B4O7，1.5g试料于铂黄坩埚中，用玻璃棒混匀，放入半自动熔样炉中熔融，熔融过程中熔样炉自动进行摇匀。10min后倒入已预热的铂黄模具中，风冷5min，试料片与模具自动剥离，取出待测。2.2测量和基体效应的校正按所定的测量条件测定10个欧洲、美国和中国的长石标准样品，按公式1进行回归，求出校准曲线的斜率、截距和谱线重叠校正系数，用随机分析软件SpectraPlus中的可变理论α影响系数法进行基体效应校正。表2是基体效应校正前后的校准曲线标准偏差的变化，由于样品经熔融稀释，因此基体效应不严重。Ci=s×（Ii+βij×Ik）×（1＋∑αij×Cj）＋b……（1）式中Ci、Cj：测量元素和影响元素的浓度S、b：校准曲线的斜率和截距Ii：测量元素的X射线荧光强度βij：谱线重叠校正系数Ik：重叠谱线的理论计算强度αij：影响元素对测量元素的可变理论α影响系数表2基体效应校正前后的校准曲线标准偏差的比较Tab.2ComparisonofStandardDeviationofCalibrationCurvesBeforeandAfterMatrixCorrectionWB/10-2组分Composition含量范围Contentrange校正前的标准偏差SDbeforecorrection校正后的标准偏差SDaftercorrectionNa2O2.46~8.280.0290.032MgO0.003~0.420.0130.013Al2O312.08~20.420.140.13SiO265.20~75.690.350.22P2O50.002~0.030.000270.00017K2O0.65~13.110.150.15CaO0.09~2.140.0320.031TiO20.004...