X射線熒光光譜法測(cè)定復(fù)式碳化物中鈦含量

X射線熒光光譜法測(cè)定復(fù)式碳化物中鈦含量
摘要：采用氧化、熔融對(duì)樣品進(jìn)行處理，以x射線熒光光譜法測(cè)定鈦含量，方法簡(jiǎn)單快速，分析結(jié)
果的精密度高、準(zhǔn)確度好，與化學(xué)分析對(duì)照，結(jié)果基本一致。

以碳化鈦和碳化鎢的二元混合物為主體的復(fù)式碳化物，鈦是其中的重要組成成分。對(duì)常量鈦的測(cè)
定有示差光度法⋯1、絡(luò)合滴定法 2、硫酸高鐵銨滴定法l 3l 3等，本文建立了熔融制樣，x射線熒光光譜法測(cè)定復(fù)式碳化物中鈦含量的方法，與化學(xué)分析相比具有操作簡(jiǎn)單，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定，人為影響因素小等優(yōu)勢(shì)，該方法得到了用戶單位的認(rèn)可。 轉(zhuǎn)速計(jì)| 水份計(jì)| 水份儀| 分析儀| 溶氧計(jì)| 電導(dǎo)度計(jì)| PH計(jì)| 酸堿計(jì)| 糖度計(jì)| 鹽度計(jì)|
l 實(shí)驗(yàn)部分
1．1 儀器與試劑
1．德國(guó)布魯克s4 PIONEER型x一射線熒光
光譜儀。
2．高頻熔樣機(jī)。
3．馬弗爐。
4．無水四硼酸鋰(高純)。
5．碘化鉀(分析純)。
1．2 試驗(yàn)方法
1．2．1 測(cè)量條件選擇
1．2．1．1 X射線管電壓電流的選擇x射線管的工作電壓對(duì)分析元素的激發(fā)起著決定性的作用，當(dāng)電壓低于其吸收限電壓時(shí)，該元素就不能被激發(fā)出熒光x射線，一般x射線管的工作電壓最好是被測(cè)元素吸收限電壓的3～10倍。元素吸收限電壓可用下式計(jì)算：
ab=12 400／2ab(V)
式中 ab為被測(cè)元素吸收限電壓； ab為被測(cè)元素吸收限波長(zhǎng)。同時(shí)考慮x射線管允許電壓的限制，選擇了50 kV為x射線管的工作電壓。
x射線管的工作電流與被測(cè)元素的測(cè)量強(qiáng)度成正比，選擇測(cè)量電流時(shí)需同時(shí)考慮測(cè)量強(qiáng)度和檢測(cè)
器的線性范圍，強(qiáng)度過低會(huì)使測(cè)量時(shí)的計(jì)數(shù)誤差增大，而強(qiáng)度過高會(huì)超出檢測(cè)器的線性范圍，造成測(cè)量誤差，在兼顧二者的情況下，x射線管的工作電流選擇7 mA。
1．2．1．2 分析譜線
選擇K系線還是L系線，是在考慮激發(fā)效率和背景后確定的。通常原子序數(shù)在60(釹Nd)以下的元素都選擇Ka線，原子序數(shù)在48(鎘Cd)以上的都使用L系線，在鎘和釹之間的元素則用K系或L系譜線均可。根據(jù)此原則，結(jié)合譜線掃描結(jié)果，對(duì)鈦元素分析選擇Ka線。
1．2．1．3 分光晶體的選擇
使用儀器推薦的LiF200晶體分光測(cè)量鈦元素效果良好，無干擾峰存在。
1．2．1．4 衍射角(2 角)
衍射光束與透射光束的夾角必須等于2 ，這個(gè)角叫做衍射角。實(shí)驗(yàn)中所測(cè)量的就是這個(gè)2 角，而
不是 角(見圖1)。樣品
理論上2 角滿足布拉格公式n；t=2dsinO。通86．174。。
過儀器精確掃描，可確定鈦元素的Ka譜線2 角為 最終選擇的鈦元素測(cè)量條件列于表1。
表1 鈦元素測(cè)量條件
1．2．2 試樣氧化條件
本方法采用黃鉑金坩堝熔融制樣，要求被熔融的試樣中不能含有還原性物質(zhì)，特別是還原性的金
屬單質(zhì)在加熱時(shí)會(huì)與黃鉑金坩堝形成合金，損壞坩堝，因此試樣在進(jìn)行熔融前必須完全氧化成為氧
化物。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在馬弗爐中以800℃灼燒，樣品在爐中迅速開始氧化，20 rain后樣品完全氧化。
1．2．3 樣品熔融
本法采用了以四硼酸鋰為熔劑熔融制樣。先將樣品完全氧化后取出冷卻，稱取0．300 0 g氧化后的
樣品與3．000 g四硼酸鋰熔劑，置于鉑金坩堝中混合均勻后，用高頻熔樣爐以1 200℃熔融制成樣片，置于干燥器中待用。
1．2．4 標(biāo)準(zhǔn)樣品制備
用光譜純二氧化鈦和三氧化鎢，根據(jù)樣品中被測(cè)組分的含量范圍配制一套標(biāo)準(zhǔn)樣品。稱取0．300 0 g配制好的標(biāo)準(zhǔn)樣品、3．000 g混合熔劑，置于鉑金坩堝中混合均勻后，用高頻熔樣爐以1 200℃熔融制成標(biāo)準(zhǔn)樣片，置于干燥器中待用。
2 結(jié)果與討論
2．1 工作曲線的制作
按照理論影響系數(shù)法的校正模式，樣品中Ti含量ci與Ti的熒光強(qiáng)度，i和理論影響系數(shù) 的關(guān)系可由公式(1)表示。
Ci=Ui+miIi(1+ΣC；ali) (1)
以公式(1)中的Ti含量ci(％)為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度 KCPs)為縱坐標(biāo)繪制工作曲線，見圖2。
2．2 準(zhǔn)確度
與化學(xué)分析對(duì)照測(cè)定3個(gè)樣品，結(jié)果見表2。
表2 準(zhǔn)確度試驗(yàn) ％
圖2 工作曲線
2．3 精密度
取同一樣品10份從稱樣、熔融、上機(jī)測(cè)量到結(jié)果計(jì)算，進(jìn)行平行單次試驗(yàn)所得結(jié)果統(tǒng)計(jì)出精密度
見表3，數(shù)據(jù)表明此方法測(cè)量精密度較高。表3 精密度試驗(yàn) ％
3 結(jié)論
本法采用氧化、熔融對(duì)樣品進(jìn)行處理，以x射線熒光光譜法測(cè)定鈦含量，方法簡(jiǎn)單快速，分析結(jié)果的
精密度、準(zhǔn)確度均能令人滿意。