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耐火材料中MgO含量的X-射线荧光光谱分析高山娇辽宁省产品质量监督检验院摘要 本文介绍了使用X-射线荧光光谱测定耐火材料中MgO含量的方法，其分析结果准确度和精密度高，比传统化学分析方法效率高，必将得到迅速应用和发展。关键词 耐火材料，MgO含量，X荧光光谱分析 1前言 耐火材料工业，对商品生产工业如钢铁、水泥、玻璃、铝、铜、石油化工等的发展起着至关重要的作用。无论是在因地制宜的开发利用我国本地资源、耐火材料发展趋势方面还是在国际市场需要等方面镁质耐火材料都需要进一步深入研究。而镁质耐火材料重要成分MgO的含量一般高于40%低于90%。所以研究耐火材料中MgO含量成为研究耐火材料组成和性质的必须步骤。 传统的化学分析方法是通过测定钙镁合量及钙含量计算出镁含量。需要进行两次滴定，并且对两次的结果要求准确度非常高，否则误差较大，分析手段繁琐，效率低。用X荧光光谱仪分析耐火材料中MgO含量，通过用元素含量跨度大的标准样品验证，及与传统化学分析滴定方法测定结果对比发现用X荧光光谱仪测试结果准确、可靠。并且实验操作方便，快捷，效率高！此种方法必将在今后几年里得到迅速发展。2实验2.1主要仪器与试剂X射线荧光光谱仪 ADVANTX 美国热电公司高频熔样机 V40北京静远世纪科技有限责任公司溴化铵溶液：250g/L四硼酸锂，碳酸锂：在1050干燥1h后，放干燥器中备用。化学分析滴定的方法（GB/T5069.11-2001)用到的化学试剂2.2 X-荧光光谱仪原理 X射线以一定角度入射到试样表面，当各种实验条件固定不变时，产生二次X射线（荧光）的强度与待测元素在试样中的质量分数成正比。如果事先已经建立了两者之间的关系（标准曲线），即可据此关系进行定量分析。2.3试样制备2.3.1标样的制备 采用部级标准样品和合成标准样品共12个，部级标准样品1#YSBC13830-88 427(镁 石），2#YSBC13831-88 428(镁石），3#YSBC13832-88 429(镁石），灼烧预处理后的8#YSBC13826-88 423(镁铝砖），9#YSBC13826-88 422(镁砖），10#BH0117-2(镁砖）,11#YSBC13828-88 425(镁砂）和12#YSBC13829-88 426(镁砂），人工合成标准样品为YSBC13832-88 429(镁石）及灼烧预处理后的YSBC13829-88 426(镁砂）按四种适当比例混合均匀制成的4个标样4#、5#、6#和7#。按其MgO含量从小到大排列并列于表1。表1标准样品MgO含量情况1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#MgO/%46.1947.2348.4454.3960.3466.2972.2585.5490.5592.2792.9596.05 2.3.2用于X荧光光谱仪测试试样及标样熔片的制备 准确称取7g四硼酸锂，1g碳酸锂，0.8g样品及标样置于铂坩埚中混匀，加4至6滴溴化铵置于1050熔样炉中，静态熔融5min,摆动熔融15min，使熔融物混匀并赶走气泡。熔融结束后，用带铂头的坩埚钳夹起红热的坩埚迅速倾动并赶走气泡，自然冷却取出。贴上标签待测。2.3.3用于化学滴定方法测试样品的制备选取辽宁本地厂家生产的镁砖，镁碳砖11块按照GB/T5069.11-2001方法制备样品待测3结果与讨论3.1 X荧光光谱仪测定MgO含量与标准样品标准值比较 用12个标准样片制作的MgO含量一次工作曲线线性非常好，12个点均在工作曲线上。随后又将12个处理后的标准样品在同一条件下熔片，用工作曲线测定其MgO含量见表2，精密度和准确度都符合要求。因此X荧光光谱仪测试结果准确、可靠。表2 工作曲线读取值与标准值比较标准样品编号标准值/%工作曲线上值/%绝对误差/%1#46.1946.29+ 0.102#47.2347.04-0.193#48.4448.62+0.184#54.3954.41+0.025#60.3460.37+0.036#66.2966.14-0.157#72.2572.13-0.128#85.5485.60+0.069#90.5590.40-0.1510#92.2792.40+0.1311#92.9592.87-0.0812#96.0596.19+0.143.2 X-荧光光谱仪测定MgO含量与化学滴定方法值比较 选取辽宁本地厂家生产的的镁质耐火材料11块按照GB/T5069.11-2001方法测定并计算出MgO含量与用工作曲线测定其MgO含量见表3，精密度和准确度非常好。绝对误差都小于0.1%表3 工作曲线读取值与化学方法滴定结果比较样品工作曲线上值/%化学滴定结果/%绝对误差/%MT10B92.4892.45-0.03MT10C83.6183.57-0.04MT12A88.1888.21+0.03MT12C81.5781.570MT14A82.2582.26+0.01MT14B80.2680.24-0.02MT14C79.2979.27-0.02MT16B78.8078.84+0.04MT16C75.5274.59-0.07MT18A76.7476.76+0.02MT18C71.9972.02+0.033.3 X-荧光光谱仪测定MgO含量的误差来源 X-荧光光谱仪的仪器误差和操作误差都很小，在积分测量大量计数时，计数误差也很小。其仪器飘移误差可通过用标准样品进行重新校正予以消除。在耐火材料X-荧光分析中误差的主要来源是试样的基体效应及制样过程。 3.3.1基体效应基体效应一般包括三种效应，即颗粒效应，矿物效应和元素间效应。本实验采取熔融制片方法，可以有效消除这三种效应的影响。 3.3.2制样过程中误差来源制样过程产生误差的来源主要有:熔融温度、熔融时间、溶剂的性质、稀释比、脱模剂的选择、试样片表面的光洁度及试样烧失量等因素。本实验采取的制样过程为避免以上因素带来误差均选择最佳实验条件，使样品均匀，表面光滑无气泡，结果重复性好。4结论X荧光光谱分析方法适用于镁质耐火材料的分析，通过此方法获得数据与标准样品及传统的化分析滴定方法进行比较得出其分析结果精确度和准确度都符合要求。此种方法以其