一种X荧光分析熔片法脱模剂的改进研究*

2023-07-04李有华

云南化工 2023年6期

李有华，彭桦

（云南磷化集团磷资源开发利用工程技术研究中心，云南昆明 650600）

熔片法可以消除成分、密度和粒度的不均匀性［1］，完全消除了矿物效应和粒度效应。熔片剂与试样质量比通常控制在10∶1到5∶1之间［2］，视样品性质和分析要求而定，有时可高至50∶1，或低至2∶1［3］。通常，熔融的玻璃有粘附或浸润铂坩埚和模具的倾向，这使得熔片粘在模具上，有时导致碎裂，因此，要选用脱模剂来帮助熔片顺利的脱离坩埚和模具。常用的脱模剂为卤化物，如LiBr、NH4Br、KI、NH4I等［4-5］。脱模剂本身不会溶于熔剂，它在熔融的玻璃表面形成一层包裹膜，使得熔片能够脱离坩埚或模具。脱模剂的用量不能很多，一般在20～50mg即可，可以加入固体，也可以用溶液加入［6-7］。用溶液加入相对来说较好，这样可以更精确地控制加入量。用作脱模剂的多为溴化物和碘化物，在高温下，Br和I很容易挥发，但熔片中仍然有部分残留；残留的脱模剂有助于熔片的脱离，但是需要考虑到Br和I对熔片机的腐蚀，且浇铸前不能令熔融体产生气泡［8-9］。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

Katanax x-600型全自动熔样机；Thermo ARL perform'x sequential xrf荧光仪；Katanax x-600型全自动熔样机配套的铂金坩埚；碘化锂、溴化锂、溴化铵、混合熔剂（无水四硼酸锂67% -偏硼酸锂33%，优级纯）；用水应是GB／T 6682中二级水及以上。

1.2 样品制备

样品必须全部通过0.120mm （120目）筛（GB 6003），在105～110℃烘干2 h，放入干燥器冷却待用。

1.3 实验方法

称混合熔剂8.5 g于铂金坩埚中，再称磷矿试样0.85 g（都精确至0.0002 g），放入铂金坩埚，滴入400 g／L碘化锂10滴。放入Katanax x-600型全自动熔样机熔片，熔好片后放入荧光仪做样。

2 结果与讨论

2.1 正交法找出最佳脱模剂

传统的脱模剂是：饱和溴化铵2滴，加饱和碘化铵10滴，每个样。采用这种脱模剂时配比，Katanax x-600型全自动熔样机传动装置时常堵塞，肉眼可见熔片时大量烟尘溢出，无法连续工作。维修时在机器内发现盐内有结晶，尤其是滑轨和传动皮带上。正交法尝试单用不同质量浓度的碘化锂作为脱模剂，一个月固定日期清洁一次，熔片时看不见明显烟尘，结果见表1。从表1看出：实验3的脱模效果最好。因此实验定为加10滴300 g／L碘化锂为脱模剂，此碘化锂加入量为脱模后的测定结果在分析允许误差之内。

表1 正交法找出最佳脱模剂的质量浓度

2.2 熔片机卡顿及腐蚀情况

传统采用溴化铵2滴加碘化铵10～15滴作为脱模剂，3～4 d出现堵塞卡顿，无法完成熔片。现实验采用质量浓度为300 g／L碘化锂作为脱模剂，一个月左右才会出现堵塞卡顿。根据这一规律，在20～25 d时清理一次，可保证熔片机持续正常运转，且制得的熔片表面光滑均匀，耐辐射性能好，便于长时间保存。

2.3 方法对比实验

分别用本方法、传统熔片法、重量法（仲裁法）［10］进行试验，结果见表2。

表2 磷矿石标准物质的不同分析法对比 w／%

由表2可知，本方法、传统熔片法测定结果与仲裁法相近。

2.4 准确度和可靠性验证

对同一样品磷矿石标准物质GBW07210进行了平行6次测定，结果见表3

表3 方法的相对标准偏差

从表3看出：方法的相对标准偏差为0.28% ＜2%，证明方法的准确度好。

为了验证方法的可靠性，用本方法对同一样品GBW07210进行6次进行加标回收试验（加入国家标准物质GSB04-1741-2004），测定结果见表4。

表4 加标回收率测定结果

从表4结果看出，加标回收率在90.00% ～102.50%之间，该熔片法做样结果是可靠的。

2.5 方法的检出限

方法检出限＝S×t（n-1，0.99）。其中，S为平行测定的标准偏差，t（n-1，0.99）为置信度为99%、自由度为n-1时的t值，n为分析的空白样品个数。如果用本方法分析6个空白样品在99%的置信区间，查表得t（6，0.99）＝3.143，从表3中查出标准偏差S为0.1018mg／kg，方法的检出限约为0.31 mg／kg。