方法提要
采用粉末试样压片制样，用X射线荧光光谱仪直接测定试样中Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、SiO2、Ce、Cr、Ga、La、Mn、Nb、P、Pb、Rb、Sc、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr24种主、次和痕量组分。各分析元素采用经验系数法与散射线内标法校正元素间的基体效应。
本方法适用于水系沉积物、土壤和岩石中以上各元素的测定。
本方法检出限(3s)见表84.11。本方法测定范围见表84.12。
表84.11 元素检出限 (单位:μg·g-1)
表84.12 测定范围 (单位:%)
续表
仪器和装置
波长色散X射线荧光光谱仪端窗铑靶X射线管(功率不低于3kW)。
压力机压力不低于12.5MPa。
低压聚乙烯塑料环壁厚5mm，环高5mm，内径30mm，外径40mm。
试剂和材料
微晶纤维素在105℃烘2～4h。
国家一级标准物质GBW07301～GBW07312(水系沉积物)、GBW07401～GBW07408(土壤)、GBW07103～GBW07114(岩石)。
校准曲线
建立校准曲线的标准物质系列样片制备。选用与区域地球化学试样的组分大致相同的国家一级标准物质GBW07301～GBW07312(水系沉积物)、GBW07401～GBW07408(土壤)、GBW07103～GBW07114(岩石)及其他岩石、湖积物标准物质制备标准物质系列样片。
称取4.00g粒径小于0.075mm的标准物质(已在105℃烘6～8h，冷却后存放于干燥器中)，均匀放入低压聚乙烯塑料环中，置于压力机上，缓缓升压至10MPa，停留5s，减压取出。试样片表面应光滑，无裂纹。若试样不易成型，应用微晶纤维素衬底，按上述步骤重新压制，直至达到要求为止，也可以使用微晶纤维素衬底和镶边的方法制备样片。
压制完成的样片在非测定面贴上标签或用记号笔编写样号，放入干燥器内保存，防止吸潮和污染。测定时，只能拿试样片的边缘，避免测定面被沾污。
标准化样片的制备。选择某些分析元素含量适中的，并含有所有要求待测元素量的国家一级标准物质，按上述步骤制备，作为仪器漂移校正的标准化样片。
测定条件。X射线管电压为50kV，电流40mA(或50mA)。光阑直径30mm，粗准直器，真空光路(<16Pa)。试样面罩直径为30mm。各分析元素的测定条件见表84.13。若仪器配置的分析晶体不同时，可选用其他晶体，但必须对最佳条件进行选定。若分析元素含量过高，计数强度超过仪器计数率线性范围，产生漏计数时，应使用衰减器。
表84.13 测定条件
注:以日本理学3080E型XRF为例，供其他仪器选择条件时参考。
输入分析元素的有关参数:分析元素的测定条件(表84.13)、一级标准物质中要求待测元素的标准值及一级标准物质名称，测定标准样片中各分析元素的X射线强度。
对测得的各元素强度采用一点法或两点法进行背景校正:
一点法扣背景:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:IN为扣除背景后的分析线强度;IP为分析线峰值强度;IB为分析线背景强度。
两点法扣背景:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:IN为扣除背景后的分析线强度;IP为分析线峰值强度;IB1为在背景1处测得的背景强度;P为峰位的2θ角;B1为背景1的2θ角;IB2为在背景2处测得的背景强度;B2为背景2的2θ角。
回归分析和基体影响校正。将各元素标准值和分析线净强度代入式(84.3)进行回归计算，求出校准曲线常数a、b、c和谱线重叠校正系数Dj;采用综合数学校正模式式(84.4)，求出共存元素的影响系数(Aj、Bijk、Dij、Eijk、K、C等)，全部保存在计算机的定量分析软件中:
岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术
式中:Xi为标准物质中分析元素i的标准值或未知试样中分析元素i的含量(未做基体校正);a、b、c为校准曲线常数;Ii、Ij为校准物质(或未知试样)中元素i、j的X射线强度;Dj为干扰元素j对分析元素i的谱线重叠干扰系数。
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式中:wi为基体效应校正后的浓度;Xi为未校正基体效应的浓度;Aj为共存元素j对分析元素i的影响系数;Qj为共存元素j的浓度或强度;Qk为共存元素k的浓度或强度;Bijk为共存元素j、k对分析元素i的交叉影响系数;Dij为共存元素j对分析元素i的重叠干扰系数;Eijk为共存元素j、k对分析元素i的交叉重叠干扰系数;K、C为校正常数。
本方法对Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、V、Cr、K2O、CaO、Fe2O3、Ti等组分，采用式(84.4)做基体校正。其余元素则用散射内标法校正元素间效应。
测定标准化样片。测定标准化样片中各分析元素的X射线强度，作为仪器漂移校正的基准存入计算机。标准化样片必须与标准物质在一次开机中同时测定，以保证仪器漂移校正的有效性。
分析步骤
按建立校准曲线的标准物质系列样片制备同样步骤制备未知试样片并编号。
在测定未知试样前，应对PHA进行调节。PC探测器可选用Al作为调节元素，SC探测器可选Cu作为调节元素。
启动定量分析程序，测定标准化样片，进行仪器漂移校正。
测定与未知试样同批制备的已知含量的监控试样(或其他一级标准物质)，观察这些监控试样中各元素的分析结果是否满足准确度要求。
输入试样样号后即可进行未知试样测定。
根据试样样号的X射线荧光强度，由计算机软件按式(84.3)、式(84.4)计算含量并自动打印出测定结果，并将原始数据存储保存(该计算机软件由国家地质实验测试中心XRFIAS提供)。
分析结果报告。在主机终端，由打印机打印出X射线荧光光谱分析结果报告，报出各元素的分析值及置信范围。置信度选用95%。