无论是氟离子选择电极法、EDTA容量法还是分光光度计法等分析方法，都是针对冰晶石中单一的成分进行检测，更无法实现主次元素同时检测，并且试样前处理时间较长，化学试剂使用量较大，无法满足大批量的试样的检测和检测结果的的快速出具。本文采用的X射线荧光光谱法，能快速、同时检测多种元素，通过数据比对，将校准曲线调到最佳状态，准确的测定了F、Al、Na、Fe2O3、SiO2等5种成分含量。实验结果与化学分析方法测定值对照，并通过对标准样品的检测，与标准值对照，确定该方法能满足大批量冰晶石样品的快速检测的要求。
1实验部分
1.1工作条件
仪器测量条件和谱线，最佳测定电压、电流为40Kv,70mA。
最终确定的各元素最佳测量条件如表1-1：
表1-1：最佳测量条件
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1.2样品的制备
称取25g试样，放入碳化钨磨盒中，加5滴无水乙醇以防止试样结块。用振动磨研磨至45μm以下。将适量的试样放到硼酸模具中，用硼酸镶边，压片机压力设置在30t左右，并保持压力30s，取出样片，在荧光光谱仪上选择冰晶石曲线进行检测。
压片法为了最大限度消除颗粒效应，制样条件应与建立校准曲线的制样条件一致，且制备的样片应光滑、无裂纹、不掉粉末，测量面不得进入硼酸，否则会影响元素的含量。
1.3实验方法
按照3.5.1.2制备好待测样片，再依照各个元素的测量最佳工作条件设置好分析参数，用已知元素标准值的有证标准样品，输入样品的标准值，并上机测定其荧光强度，在分析软件上制作回归曲线。将制备好的待测样片放到转盘上待测，选取冰晶石曲线，由仪器自动分析测量。
2结果与讨论
2.1样品制备
讨论助磨剂（丙酮和无水乙醇）对结果影响实验
对一个冰晶石样品（121#），加入3-5滴丙酮或无水乙醇研磨30s，然后加压制成样片，用X射线荧光光谱法对F、Al、Na、Fe2O3、SiO2及其他元素的含量进行11次重复测试，计算偏差，确定助磨剂的稳定性。
按上述方法将121#的检测结果进行统计，求得各组分的标准偏差（SD）和相对标准偏差（RSD），结果见表2-2和表2-3：
表2-2助溶剂丙酮对元素测量结果的影响
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表2-3助溶剂无水乙醇对元素测量结果的影响
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由表2-2和表2-3可见，F、Al、Na、Fe2O3、SiO2的标准偏差（SD）和相对标准偏差（RSD），加入丙酮助磨要比加入无水乙醇助磨高。所以用无水乙醇作为助磨剂结果比较稳定。
2.2基体元素校正
当样品中主要组成包含多种元素的时候，内部产生的Ｘ荧光受其它元素（基体元素）的影响，因此当射线到达样品表面的时候，强度受影响改变了[28]。
若基体元素和分析元素的X射线波长相距很近的话，它们会强烈重叠，结果是被分析元素的强度产生改变，为消除基体元素的影响，可以用基体元素校正公式对标准曲线进行校正[28]。
氟化盐检测中，我们需要对F的工作曲线进行基体校正。
F的工作曲线基体校正用dj（JIS）方法，公式：
Wi=(α×I2+b×I+c)×(1+Σdj×Wj)-ΣLj×Wj(j≠i)（2-1）
Wj:基体元素定量结果；
dj,α,β,k:吸收影响系数；
Lj:重叠影响系数；
Wi:被校正元素的定量结果；
I:被校正元素的Ｘ射线强度；
a,b,c：标准曲线常数[28]。
2.3工作曲线
选择合适的标准样品进行工作曲线绘制，最终确定的各元素工作曲线如下：
表2-4X荧光法测量冰晶石含量的工作曲线
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2.4方法的精密度
前面助磨剂对结果影响的实验中，已实验了方法的精密度，添加无水乙醇作为助磨剂，F、Al、Na的相对标准偏差（RSD）均小于2%，Fe2O3、SiO2的相对标准偏差（RSD）均小于10%。通常含量低于0.5%的杂质，RSD小于10%，0.5-2%的杂质，RSD小于5%，大于2%的杂质，RSD小于2%。方法的精密度满足要求。
2.5方法的准确度
使用多氟多化工股份有限公司研制的冰晶石国家有证标准样品GFC-01，测定F、Al、Na、SiO2、Fe2O3含量，与标样值对比验证准确度。结果见表2-5：
表2-5X荧光法测冰晶石中元素的准确度
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参考YS/T273.15-2012冰晶石X荧光法测定误差范围表2-6：
表2-6冰晶石X荧光法测定误差范围
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由表2-6中数据可知，本方法的检测结果与标样值比对，各元素均在允许差内。准确度满足要求.
2.6测定元素含量结果对比
对三个样品进行EDTA滴定法和X荧光法的11次检测，其平均值,进行比对，由下表可以看出，两种方法间的差值不大，进一步验证荧光检测冰晶石中杂质元素的可行性。
表2-7化学法和X荧光法测定元素含量结果对比
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3小结
（1）不同分子比的冰晶石物象组成不同，一般工厂用冰晶石是人工合成的，其纯度高，成分相差不大，矿物效应不明显。冰晶石样品基体较稳定，元素间的吸收增强效应对测量结果影响不大，除F外，其他元素分析不需要元素间的校正。
（2）X荧光法检测冰晶石中元素，与EDTA滴定法检测结果对比，差值不大，而冰晶石压片制样法，测量的准确度和精密度较好，满足检测要求。
参考文献
[1]中国科学院高能物理研究所.X射线的发展历程.科学传播. http://www.ihep.cas.cn/，2009.7.
论文作者:刘庆
论文发表刊物:《电力设备》2019年第20期
论文发表时间:2020/3/16
标签：冰晶石论文; 元素论文; 基体论文; 样品论文; 曲线论文; 标准论文; 荧光论文; 《电力设备》2019年第20期论文;