我們都知道,X熒光光譜儀是一種相對來說測試范圍比較廣的一款儀器,它在冶金、地質、環境、塑料RoHS等檢測上都有著重要的應用。而且X熒光光譜儀對檢測樣品的物理形態并未有太大的限制,像固態、粉末、液體,甚至于氣體形態都能檢測,不能不稱之為檢測界的明星儀器。
事實上,在檢測形態上,粉末態的檢測應用的更為廣泛,像平常的水泥、煤、灰塵等本來就是粉末,而其他形狀不規則的塊狀固體,礦石等,由于當前直接分析技術還并不成熟,所以也是經常粉碎成粉末來進行檢測。

粉末樣品
那下面就簡單的介紹一下粉末樣品的制備吧。
首先我們要了解,X熒光光譜儀分析粉末樣品主要的方法:
1.熔融法。作為一種應用比較多的制樣方法,它較好地消除了顆粒度效應和礦物效應的影響。但熔融法的缺點在于:因樣品被熔劑稀釋和吸收,使輕元素的測量強度減小;制樣復雜,要花費大量時間;成本也較高。
2.粉末壓片法。粉末壓片法的優點是簡單、快速、經濟,在分析工作量大、分析精度要求不太高時應用很普遍,也常用于痕量元素的分析。在實際應用如水泥、巖石、化探樣品的分析中,粉末壓片是一種應用很廣泛的X熒光光譜儀制樣法。
下面就說一下關于粉末壓片樣品的制備步驟:
主要分為三步:干燥焙燒、混合研磨、壓片。有粉末直接壓片、粉末稀釋壓片、用粘結劑襯底和鑲邊等方法。
1.結劑、助磨劑及其他添加劑
當樣品本身的粘結力較小時,選擇一種合適的粘結劑很重要。粘結劑有固體和液體兩種,常用的固體粘結劑有硼酸、甲基纖維素、聚乙烯、石蠟、淀粉、濾紙或色譜紙漿、碳酸鋰等。用石蠟和苯乙烯的混合物作粘結劑。粘結劑的加入量為樣品的10%-50%,過多會影響輕元素的檢出限。粘結劑的加入會使分析線強度下降,如果粘結劑顆粒度較大,還會引入顆粒度效應。從吸水性、樣品的堅固性、抽真空時間、對儀器污染、制樣成功率、成本等方面對幾種常用的粘結劑作了比較, 得出低壓聚乙烯是一種較理想的粘結劑。
液體粘結劑有乙醇、聚乙烯醇(PVA)等有機溶劑。使用液體粘結劑易制成均勻、重復性好的壓片,制得的樣片更加堅固耐用。
在制備試樣和標樣過程中,除粘結劑外,還可加入助磨劑、內標元素、稀釋劑等,液體粘結劑或助磨劑的大優點是不用稱量,但壓片后要烘干,加入的量也不可過多,一般100g樣品中加入幾毫升到十幾毫升。固體粘結劑和助磨劑等需要準確稱量,并且要混合均勻,因此,制樣較麻煩,如果加上清洗粉碎容器的時間,有時甚至比熔融法更長。在大批量的分析中,多采用直接壓片或襯底壓片法。
2.粉碎技術
可用瑪瑙或碳化鎢研缽人工研磨,現在較多使用機械振動磨或球磨機,效率很高。一般樣品均可粉碎至74μm以下(通過200目篩子),好的可以達到20μm左右。隨著粉碎時間的延長,顆粒度減小到一定程度不再變細,如果繼續粉碎,反而會發生“團聚”現象。要提高粉碎效率,可以加入固體或液體助磨劑。粉碎時間越長,粉碎容器帶來的污染越嚴重,因此,選擇一種合適的粉碎容器很重要。要比較這種污染,可以分析一種很硬的物質(如石英)經粉碎后的污染情況,或對比兩種不同粉碎方法的分析結果。在分析痕量元素時,為了提高分析的靈敏度和準確度,這是非常必要的。還有一種污染,是不同粉碎試樣間的相互污染。每次粉碎后都要保證容器清洗干凈,當樣品量較多時,粉碎前可用少量樣品預“清洗”兩次。
3.壓片
壓樣設備常見的有手動或電動液壓機,粉末樣品裝入鋁杯或鋁環(或塑料環)中,在相應的模具中加壓成型。在真空光譜儀中,粉末壓片可能會含有空氣或其它氣體而發生濺射,既破壞了試樣表面,又污染了樣品室。可先在真空中壓制成塊,或在氦氣光路中測量。為了減少壓入片內空氣的量,在裝樣時可輕拍樣品,加壓時要逐步增大壓力,同時還要保壓一定的時間。X熒光光譜儀分析是一種表面分析,尤其對于輕元素,分析時有效層厚度只有幾個至十幾個μm,表面的污染是致命的問題,同時還要求表面平滑。所以每次壓片后都要把模具的表面洗凈,隔一段時間還要對塞柱表面(對應于樣片被測面)適當拋光。試樣在保存過程中也要防止表面污染、表面破損、吸潮、氧化、吸附空氣等。好是壓片后盡快測量,對于標樣、管理樣等需長期保存的試樣,以粉末狀態密封保存較好,需要時臨時壓片。
以上就是粉末樣品的制備方法,希望對大家有所借鑒。