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X熒光光譜的定量分析方法

更新時間:2020-10-19  |  點(diǎn)擊率:3496

在X射線光譜分析中,由于現(xiàn)代儀器的改進(jìn),主要的誤差來源已不在儀器方面,而是在分析方法與制樣技術(shù)上。不管是偶然誤差,或是系統(tǒng)誤差,現(xiàn)代儀器均有可能予以克服,使之減少到可以忽略的地步。因此,提高測定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度,必須著重從分析方法和操作技術(shù)上去努力。

分析方法,可以劃分為實(shí)驗(yàn)校正法和數(shù)學(xué)校正法兩大類屬于實(shí)驗(yàn)校正法,即主要以實(shí)驗(yàn)曲線進(jìn)行定量測定為特征的,通??煞譃椋?/span>

a.外標(biāo)法   包括直接校正法、稀釋法和薄試樣法等。

b.內(nèi)標(biāo)法   包括單標(biāo)樣內(nèi)標(biāo)法、可變內(nèi)標(biāo)法、內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)法以及內(nèi)部和外部的強(qiáng)度參比標(biāo)準(zhǔn)法等。

c.散射線標(biāo)準(zhǔn)法   包括本底標(biāo)準(zhǔn)法靶線標(biāo)準(zhǔn)法以及相干對不相干散射的強(qiáng)度比例法等。這種方法基本屬于內(nèi)標(biāo)法一類,是種特殊的內(nèi)標(biāo)。

d.其它方法   包括增量法質(zhì)量衰減系數(shù)測定法、發(fā)射吸收法和間接測定法等。此外,還有艾伯爾(Ebe,H.)等發(fā)展起來的可變出射角法。

這里僅介紹外標(biāo)法的直接校正法。

所謂外標(biāo)法,就是以試樣中分析元素的分析線強(qiáng)度,與外部標(biāo)樣中已知含量的這一元素的同一譜線強(qiáng)度相比較,來校正或測定試樣中分析元素的含量。外部標(biāo)樣,可以根據(jù)試樣的特點(diǎn),選取人工配制的或經(jīng)過準(zhǔn)確測定的其它各種樣品(包括天然樣品)。這種方法,在許多情況下,可以采用簡便的方式進(jìn)行,即使是一些計(jì)算比較復(fù)雜的分析方法,也可在很短時間內(nèi)得出結(jié)果。因此,外標(biāo)法在定量分析中有著廣泛的應(yīng)用。一般常用的外標(biāo)法,有直接校正法、薄樣法、稀釋法。

直接校正法直接校正或直接測定法,是利用外部標(biāo)樣直接測定試樣中分析元素的含量的,這是一種簡單的測定方法。但是對分析條件的要求比較嚴(yán)格。

 1)單標(biāo)樣法

當(dāng)試樣x中的分析元素含量變化范圍很窄,基體成分變化或基體對入射線和分析線的聯(lián)合質(zhì)量衰減系數(shù)變化很小,試樣x中的分析元素含量與標(biāo)樣S中的分析元素含量接近,它們的分析線凈強(qiáng)度與含量之間存在著Ix/Is=Cx/Cs的比例關(guān)系時,那么,這類試樣即可以單標(biāo)樣法進(jìn)行測定。

這種方法對于某些類型的合金樣,例如鎂合金,是可行的。

 2)雙標(biāo)樣法

當(dāng)試樣X中分析元素的含量處于兩個標(biāo)樣S1和S2之間,而凈強(qiáng)度r與含量C之間是線性關(guān)系時,即得

Cx=Cs1+(Ix-Is1)(Cs2-Cs1)/(Is2-Is1)

應(yīng)用上式,或者作出標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖12.1),即可測定試樣中分析元素的含量,這種方法,也適用于測定某些合金中的元素含量,例如錳鐵和鉻鐵合金中的錳和鉻。

3)二元比例法

本法可用于如下三類試樣的測定:

a.其中只存在A和B兩元素,且兩者均可以X射線光譜法進(jìn)行測定,諸如鉛錫合金;

b.在一固定的基體中,只有這樣兩種元素的含量是變化的,例如銦、鎵的砷化物As;

c.在非常輕的基體中存在原子序數(shù)Z≥19(K)的兩種元素,例如鉻和銀的氧化物。

對于這樣一些樣品,只要測出試樣和標(biāo)樣中A與B兩元素的分析線凈強(qiáng)度,從標(biāo)樣的數(shù)據(jù)中作出log(IA/IB)對log(CA/CB)的校正曲線,即可用于測定試樣中分析元素的含量。此處的I及C分別代表分析線凈強(qiáng)度和分析元素的含量。

本法具有許多優(yōu)點(diǎn)。它可以適用于很大的含量變化范圍,比起常用的“I-C”校正曲線,它對含量的變化要靈敏得多,因?yàn)楫?dāng)IB減少時,IA即增大,反之亦然。它的校正曲線通常是線性的,不管其中的吸收-激發(fā)效應(yīng)如何強(qiáng)烈,都不至于發(fā)生象1-C曲線那樣的崎變。它對表面組織多孔性片痕、裂隙和磨痕的合理變化是不靈敏的,而且對樣品的區(qū)域、位置和外形的合理變化也是不靈敏的。

本法的缺點(diǎn)在于,接近于含量極值時,CA/CB和IA/lB即趨于0或∞,不適合于應(yīng)用。

4)互為標(biāo)準(zhǔn)法

本法適用于這種試樣:a.基體只含有一種大量的成分;b.其余元素額含量比較低且均可用于XRF測定;c.可以將所有待測元素的含量作為100%計(jì)算。

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