3 方法应用
3.1 粉末压片法分析痕量元素
粉末压片法多用于分析痕量元素配合熔融法分析主量元素,如:李国会[39]用粉末压片法分析橄榄岩中痕量元素Nb、Zr、Y、Sr、Rb、Pb、Zn、Ni、Co等,熔融法分析Na、Mg、Al、Si等主次量元素。准确度、精密度良好,RSD均小于8.6%。王毅民等[40]用粉末压片法测磷矿石中Na、F、Cl、I、Sr、Y等元素,熔融法测P、Ca、Mg、Al、Si等元素。F的检出限为0.25%,作者将探测器窗口由6μm改为1μm时,得到了近100μg/g的检出限。
Schroeder.[34]用熔融法分析地质样品中主量元素(> 0.1 wt%), 用粉末压片法分析15个痕量元素(< 1000μg/g), 痕量元素的准确度和精确度为1%-5%。Uchida[41-43]等报道了用熔融法和粉末压片法分析硅酸盐岩石样品中主、次、痕量元素的方法,其中,文献[43]采用1.5g样品粉末和1.5g Li2B4O7混合压片。因为颗粒度效应对于长波分析线更加显著,所以对于原子序数较低的分析元素,要求研磨得更细,但实际上却很难做到。在“XRF分析岩石中痕量元素”一文中,Chappell[33]指出,对分析线的波长大于0.3nm,即原子序数在21(Sc)以下的K系谱线,用熔融法才能消除颗粒度效应。
作者总结自己和许多其他人的经验,考虑了测量条件、基体校正及粉碎过程中的污染等问题,认为XRF法也是分析10-4%级痕量元素的有力手段。
3.2 粉末压片法分析主、次、痕量元素
粉末压片法也常用于地质、化探、冶金等样品的全分析,如:Longerich[44]用酚醛树脂作粘结剂压片分析了硅酸盐地质样品中的30个元素,Na、Mg的检出限为100μg/g, Rb、Y、Nb的检出限为0.6μg/g。
Na-Cl未校正基体效应,K-Fe、Ba、Ce用Lachance-Trail方程进行校正,Ni-Nb、Pb、Th、U用Compton散射线内标法校正。马光祖和李国会[45]用低压聚乙烯作粘结剂压片分析了化探样品中30个元素(11Na - 92 U),14个主次量元素用经验系数法(50个标样回归分析)校正基体效应,16个痕量元素用散射线内标法进行校正。制样成功率高,用自动X射线光谱仪分析速度快。
能量色散 (ED)
XRF在地质、石油、环保等领域也发挥着重要的作用,Civici和Grieken[46]将EDXRF分析应用于化探分析中,Mn和Mo的二次靶分别用作低、中原子序数的激发源,Ba和一些稀土元素用Am-241作为激发源,粉末压片分析土壤、水泥等地质样品,一次可分析20-30个元素,分析速度快。Potts等[47]用一台便携式能量色散光谱仪(同位素激发源,HgI2探测器),粉末压片分析硅酸盐岩石样品,痕量元素Rb、Sr、Y、Zr、Nb的检出限为6-14μg/g,Ba为21μg/g,主量元素的分析精度为0.45%-2%( RSD),对70个标样进行分析,准确度很好。对波长色散和能量色散光谱仪分析硅酸盐岩石样品,已经有文献作了比较[48]。
Bower和Valentine[49]详细比较了粉末压片法、不同稀释比的熔融法(加或不加重吸收剂La)。文中列出了地球化学标样中12种痕量元素在各种方法下分析的峰背比、检出限、精确度,可以看出粉末压片法给出的平均峰背比最高(计数时间短),检出限低,精确度也较好,但对能量较低的分析元素比熔融法差。
3.3 熔融后再粉碎压片
熔一块均匀、表面光滑的融片是一项技巧性很强的工作,有些样品不易脱模或容易碎裂,有的对Pt-Au坩埚有腐蚀作用,熔融后粉碎压片的方法(可用石墨坩埚代替Pt-Au坩埚)既可消除颗粒度效应的影响,又解决了不易成型的问题。陈永君用这种方法测定稀土氧化物的含量[25,50], 才书林等[51]对多种有色金属矿石标准物质中28个元素进行了定值。李国会[52]提出先在700℃氧化,熔融后再粉碎压片来测定地质试样中的全硫,这样可减小粉末样片保存过程中硫价态变化对分析准确度的影响。