X熒光光譜儀由于具有分析快速、制樣簡(jiǎn)單,準確度高、對環(huán)境無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),現已廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域,成為理化檢驗*的設備。
正是由于這些時(shí)代的烙印,才使得人們習慣了引用學(xué)習,照搬一些現成的成果,才忽略了儀器發(fā)展的新技術(shù)及新水平,使得有些人在X射線(xiàn)熒光光譜分析工作中,存在一些認識上的誤區,對我們的儀器使用及儀器效能的發(fā)揮起到了負面的作用,有些還對儀器的使用壽命產(chǎn)生了影響。
本人在X熒光崗位工作近20年,起初也有很多誤區,通過(guò)不斷的學(xué)習和試驗,才逐漸發(fā)生了轉變。
1、關(guān)于X熒光光譜分析特點(diǎn)
由于X射線(xiàn)熒光的能量比較大,樣品被激發(fā)后,產(chǎn)生的特征X射線(xiàn)極易被吸收,而從樣品中發(fā)射出來(lái)的熒光很少,也即是熒光產(chǎn)額很少。因此采用X熒光光譜儀測量微量元素,不是特長(cháng),因此不要把精力過(guò)分地放在低含量元素分析上。
同理,對于輕元素,如硼、碳、氮、氧等,也不要指望有多好的檢出限;但對于高含量的輕元素分析,卻有很高的精度。本人曾分析生鐵中3%左右的碳,標準偏差不超過(guò)0.1%;分析鉬鐵中60%左右的鉬,誤差不超過(guò)0.2%;分析硅石中90%左右的二氧化硅的含量,誤差不超過(guò)0.3%等。而對微量元素,鎂的檢量限,低于0.01%,峰幾乎沒(méi)有了;鈉,低于0.05%,峰也沒(méi)了,連強度都沒(méi)了還怎么測?由此說(shuō)明X熒光光譜儀適合于高含量分析,而不適合微量元素的分析。
2、靈活應用
經(jīng)常有些調研、參觀(guān)的應用人員問(wèn)我:你用X熒光光譜儀分析什么樣品?
我對他說(shuō),你應該問(wèn)我什么不能用熒光分析。
什么意思?
就是幾乎任何樣品都可以用熒光分析,但不是全部元素,如:鐵礦石,你沒(méi)必要分析其中的氟、硼等,測也測不準,又如錳鐵合金,壓片測錳元素測不準,你可以測其它元素如硅、錳、磷等還是很準的。又如螢石,你可能氟測不準,但你可以測量元素其它元素。當然以上都要進(jìn)行強度校正,如果系數過(guò)大,也可以采用參考濃度校正。
3、方法對儀器的影響
往往我們的一些用戶(hù)在儀器使用過(guò)程中,按照廠(chǎng)家提供的說(shuō)明書(shū)去使用儀器,我不反對這么做,但要具體情況具體分析,否則有些操作會(huì )對儀器產(chǎn)生負面的影響。例如:1個(gè)3千瓦功率的儀器,在分析條件設置時(shí),非要對輕元素采用30KV-100mA;而對重元素非要采用60KV-50mA的條件設置,致使儀器在極限條件下工作,如果是新儀器,這樣操作肯定會(huì )影響儀器的使用壽命,如果是老儀器,可能就要了儀器的老命了。
其實(shí)我們就采用折中的方式,就用50KV-50mA就很好,因為很少有樣品必須要你這樣去分析,如果實(shí)在沒(méi)辦法,對不起,你買(mǎi)一個(gè)更大功率的儀器去分析,這樣會(huì )極大大的提高儀器的使用壽命。
還有的儀器,采用固態(tài)高壓發(fā)生器,一會(huì )把功率調到60KV-10mA;一會(huì )又30KV-100mA,來(lái)回折騰高壓發(fā)生器,象做破壞性試驗,這些理論上*可以,就像1個(gè)人可以百米沖刺一樣,如果時(shí)時(shí)百米沖刺地跑路,人會(huì )累死,儀器也強不了多少。所以我們一定要體諒儀器的能力,不要一下耗盡它的全部性能,只有讓儀器輕松工作,它才不容易“生病”。
4、樣品對儀器的影響
如果對樣品不甚了解,請不要將未處理的樣品直接采用X熒光光譜分析,否則可能對你儀器造成致命的傷害。
例如樣品中含有揮發(fā)性酸,如鹽酸、醋酸(樣品夾雜測量中,樣品用酸處理,揮發(fā)不干凈)等,這些樣品一旦進(jìn)入儀器內部在抽真空時(shí),揮發(fā)到晶體、X光管、探測器等,都會(huì )都會(huì )造成致命的傷害;如果環(huán)境酸性物質(zhì)多,也同樣會(huì )造成儀器的損傷。
還有1個(gè)就是水分,樣品未經(jīng)過(guò)烘干處理,帶有水分進(jìn)入儀器,也會(huì )揮發(fā),日積月累也會(huì )腐蝕儀器,如有些用戶(hù),儀器沒(méi)使幾年,光管鈹窗破了;晶體潮解了;探測器窗口破了等問(wèn)題,其中有些就是用戶(hù)沒(méi)有注意樣品存在的危險性,如爐渣中的硫化物,都能聞到刺鼻氣味,還壓片分析,豈不知對儀器的傷害有多嚴重。
5、那種壓片精度高?
關(guān)于粉末壓片的樣品制備,過(guò)去一直采用鋁杯法,隨機誤差大,硼酸襯底法誤差更大,一次偶然的參觀(guān),發(fā)現了粉末塑料環(huán)法的優(yōu)勢,某鐵合金廠(chǎng),在分析錳鐵合金時(shí),含量高達80%的錳元素,所有雙樣絕對誤差控制不超過(guò)0.1%!這是我從來(lái)沒(méi)有想到粉末壓片能夠達到如此的精度。如果誰(shuí)的其它方式粉末壓片精度能超過(guò)他們,請不吝賜教,我認為這是的。
6、不要忘記基體校正
有些用戶(hù)在建工作曲線(xiàn)時(shí),總是認為很簡(jiǎn)單,特別是粉末壓片法。一般來(lái)說(shuō)輕元素對重元素的吸收是永恒的,至于增強就不一定了,所以建議大家還是考慮基體校正,可以使你的分析誤差更小。
當然了,如果你標準樣品少的話(huà),不要采用經(jīng)驗系數法進(jìn)行全元素校正,這樣會(huì )給你1個(gè)虛假的“曲線(xiàn)”的陷阱,因為這*是數學(xué)計算出來(lái)的,如果分析的樣品非與標樣類(lèi)似,可能產(chǎn)生更大的誤差。