
樣品制備
使用 7 種有證標準物質(CRM),每種物質制備兩份熔片樣品以建立校準曲線。有證標準物質包括 NIST(696b、600、696、697)和 GBW(07177、07181、07182)。熔片樣品采用助熔劑(50% Li2B4O7 / 50% LiBO2)與樣品質量比 1:10 的比例制備,通過 Eagon 2 自動電控熔樣機在 1150℃下完成熔融過程。
測試設備
本實驗使用 Epsilon 4 能量色散 X 射線熒光光譜儀,配備 10W、50kV 銀靶 X 射線管、6 個濾光片、氦氣吹掃裝置、高分辨率硅漂移探測器(SDD)、 10 位可移動進樣器及樣品自旋裝置。

圖1.Eagon2 電控熔樣機(左) ,Epsilon 4 能量色散X射線熒光光譜儀(右)
測量條件
根據測量樣品中不同元素設置不同的測量條件:
測量元素Al?O?、MgO、P?O?、SO?、SiO?,檢測條件為:5kV、2000μA,測量時間60s,氦氣分析介質,無需濾光片。
測量元素CaO、Cr?O?、Fe?O?、K?O、MnO、TiO?,檢測條件為:12kV,800μA,測量時間120s,空氣分析介質,薄Al濾光片。
測量元素ZnO 和ZrO? ,檢測條件為:50kV,200μA,測量時間60s,空氣介質,銀濾光片。
測量NIST鋁土礦標準樣品中氧化鋁和二氧化硅的光譜如如下:

圖2. NIST 696B標準樣品在5kV,氦氣環境下的光譜圖,顯示出探測器優異的分辨率和高靈敏度。
結果及討論
工作曲線和準確度

圖3. 鋁土礦中Al2O3 的工作曲線

圖4. 鋁土礦中Fe2O3的工作曲線

圖5. 鋁土礦中TiO2 的工作曲線
圖 3、圖 4、圖 5 分別為熔融鋁土礦中氧化鋁、氧化鐵和二氧化鈦的校準曲線,表明有證濃度與檢測強度之間具有良好的相關性。表 1 列出了各化合物校準的均方根(RMS)值,檢出限(LLD)根據上文中測量條件中的檢測時間計算得出。
表1. 工作曲線概況

* RMS(均方根)表示回歸的質量。 校準精度越高,均方根值越小。
精密度
為測試 Epsilon 4 光譜儀的精密度,對 NIST 698 標準樣品進行了 20 次重復檢測,結果如表 2 所示。
檢測結果與有證濃度高度吻合,重復檢測的低均方根值表明整個系統具有良好的穩定性。
表2. 重復性測試結果

結
論
Conclusion
本實驗數據充分證明,Epsilon4 能量色散 X射線熒光光譜儀適用于鋁土礦熔片樣品中Al2O3, CaO, Cr2O3, Fe2O3, K2O, MgO, MnO, P2O5, SO3, SiO2, TiO2, ZnO和ZrO2的定量分析,僅需4 分鐘即可獲得精準的檢測結果。