實踐經驗干貨分享--X射線熒光光譜儀分析誤差的來源

X射線光譜分析儀的好壞常常是以X射線強度測量的理論統計誤差來表示的，X射線熒光儀的穩定性和再現性，已足以保證待測樣品分析測量的精度，被分析樣品的制樣技術成為影響分析準確度的至關重要的因素，在樣品制備方面所花的工夫將會反映在分析結果的質量上。X射線熒光儀器分析誤差的來源主要有以下幾個方面：

1． 采樣誤差：

非均質材料

樣品的代表性

2． 樣品的制備：

制樣技術的穩定性

產生均勻樣品的技術

3． 不適當的標樣：

待測樣品是否在標樣的組成范圍內

標樣元素測定值的準確度

標樣與樣品的穩定性

4． 儀器誤差：

計數的統計誤差

樣品的位置

靈敏度和漂移

重現性

5． 不適當的定量數學模型：

不正確的算法

元素間的干擾效應未經校正

l 顆粒效應

純物質的熒光強度隨顆粒的減小而增大，在多元素體系中，已經證明一些元素的強度與吸收和增強效應有關，這些效應可以引起某些元素的強度增加和另一些元素的強度減小。圖1列舉了強度與研磨時間的關系：

①粒度的減小，引起鐵、硫、鉀的強度減小，而使鈣、硅的強度增加。

②隨著粒度減小至某一點，強度趨于穩定。

③較低原子序數的元素的強度隨粒度的減小有較大的變化。

l 礦物效應

圖2中樣品為用不同礦物配成的水泥生料。標為“I”的樣品是用石灰石、頁巖和鐵礦石配成的。標為“F”的樣品含有相同的石灰石和鐵礦石，但硅的來源是用砂巖代替了頁巖。兩組原料用同一設備處理，用同一研磨機研磨，每一個樣品約有85%通過200目。圖2表明這種強度—濃度上的變化首先反映了硅的來源不同，“I”的硅來自頁巖，“F” 的硅來自砂巖。然而兩組樣品的進一步研磨指出這僅僅是一個粒度效應問題。圖3表明在全部樣品經研磨機粉研到325目（44μm）以后，兩組樣品的實驗點均落在同一曲線上。

l 元素間吸收—增強效應

任何材料的定量X射線熒光分析要求元素的測量強度與其百分含量成正比，在巖石和礦物（由兩種或兩種以上礦物的組合）這類復雜的基體中，由于試樣內其它元素的影響，元素的強度可能不直接與其含量成正比。一般認為，多元素體系中這種非線性是由元素間效應引起的。元素間效應可以是增強效應或吸收效應，也可以是同時包括這兩種效應。仍以圖2、圖3實驗為例，圖4表明通過簡單的研磨可以改進CaO的分析結果。圖5表明校正鉀對鈣的干擾后，兩組樣品的實驗點均落在同一曲線上。