钒渣多元素测定—波长色散X射线荧光光谱法(熔铸玻璃片法)实验报告:

 2.6.2 校准曲线的制作

 将熔融制备好的标准样品,按表1所述的测量条件在S8 TIGER X射线荧光光谱仪型上测量其各组分元素的荧光强度,用校准样品的各组分的化学分析值(百分含量)为横坐标,以测得的各组分荧光强度为纵坐标绘制校准曲线,采用理论α系数基体校正,校正后校准曲线的相关系数如表5所示。

 表5 S8 TIGER X荧光分析仪各组分校准曲线的R2值

 元素

 测量范围

 线性相关系数R2

 标准偏差/%

 SiO2

 4.4~34.0

 0.999822

 0.0954

 Al2O3

 0.6~10.2

 0.999783

 0.0432

 CaO

 0.19~12.6

 0.999935

 0.0291

 MgO

 0.2~10.6

 0.999414

 0.0872

 MnO

 0.3~18.6

 0.999754

 0.0752

 V2O5

 2.0~30.0

 0.999869

 0.0764

 TiO2

 2.7~20.0

 0.999831

 0.0498

 Cr2O3

 0.2~10.8

 0.999768

 0.0447

 P

 0.01~0.53

 0.999546

 0.00662

 TFe

 14.0~54.8

 0.999773

 0.225

 由表5数据可以看出,工作曲线的相关系数介于0.999414~0.999935,标准偏差介于0.00662~0.225,标准曲线的线性良好。

 2.6.3 基体效应校正

 在X射线荧光光谱分析中,基体效应是普遍存在的问题,是分析误差的主要来源。本试验采用理论系数法校正元素间的相互干扰,其中,V的测定要考虑Ti谱线的重叠干扰,Cr的测定要考虑V谱线的重叠干扰,Mn的测定要考虑Cr谱线的重叠干扰。按照确定的测量条件测定所有校准样片,按公式(6)进行回归,求出校准曲线的斜率、截距及谱线校正系数,采用仪器软件中变化的理论α影响系数法校正基体效应。

  (1)

 式中:

 、分别为测量元素和影响元素的分析值,%;

 ai、bi 分别为校准曲线的截距和斜率;

 为影响元素对测量元素的理论α系数;

 为测量元素谱线强度,kcps。

 2.7 精密度

 随机选取3个钒渣样品,每个水平试样制备11个样片,在S8 TIGER X射线荧光光谱仪上按照所建立分析方法检测,实验室内重复性试验结果见表6~表8。

 表6 试样1实验室内重复性试验,%

 SiO2

 Al2O3

 CaO

 MgO

 MnO

 V2O5

 TiO2

 Cr2O3

 P

 TFe

 1

 13.51

 3.48

 1.9

 1.18

 1.12

 2.13

 3.08

 0.501

 0.078

 50.47

 2

 13.63

 3.4

 1.89

 1.17

 1.12

 2.08

 3.02

 0.498

 0.077

 50.59

 3

 13.76

 3.46

 1.9

 1.19

 1.09

 2.08

 3.06

 0.509

 0.075

 50.64

 4

 13.65

 3.42

 1.91

 1.18

 1.08

 2.07

 3.07

 0.5

 0.075

 50.02

 5

 13.72

 3.49

 1.92

 1.16

 1.11

 2.12

 3.06

 0.498

 0.076

 50.23

 6

 13.7

 3.5

 1.93

 1.15

 1.09

 2.12

 3.07

 0.501

 0.077

 50.5

 7

 13.71

 3.48

 1.89

 1.17

 1.08

 2.11

 3.08

 0.508

 0.078

 50.23

 8

 13.68

 3.45

 1.9

 1.14

 1.09

 2.08

 3.02

 0.499

 0.075

 50.35

 9

 13.65

 3.48

 1.89

 1.15

 1.11

 2.12

 3.06

 0.5

 0.076

 50.4

 10

 13.62

 3.5

 1.9

 1.17

 1.13

 2.08

 3.08

 0.502

 0.078

 50.42

 11

 13.55

 3.49

 1.92

 1.18

 1.13

 2.12

 3.02

 0.503

 0.078

 50.45

 平均值/%

 13.65

 3.47

 1.90

 1.17

 1.12

 2.10

 3.06

 0.502

 0.077

 50.39

 标准偏差/%

 0.074

 0.033

 0.014

 0.016

 0.019

 0.023

 0.025

 0.004

 0.001

 0.178

 相对标准偏差/%

 0.542

 0.946

 0.719

 1.33

 1.71

 1.07

 0.805

 0.736

 1.68

 0.352

 表7 试样2实验室内重复性试验,%

 SiO2

 Al2O3

 CaO

 MgO

 MnO

 V2O5

 TiO2

 Cr2O3

 P

 TFe

 1

 19.52

 4.76

 5.97

 2.64

 6.16

 14.66

 10.13

 5.00

 0.192

 23.82

 2

 19.56

 4.75

 5.92

 2.55

 6.14

 14.78

 10.19

 4.96

 0.189

 24.00

 3

 19.58

 4.72

 6.02

 2.59

 6.19

 14.79

 10.20

 4.98

 0.19

 24.06

 4

 19.63

 4.71

 6.01

 2.61

 6.20

 14.76

 10.09

 4.94

 0.189

 24.18

 5

 19.55

 4.72

 5.95

 2.60

 6.18

 14.70

 10.15

 4.96

 0.192

 24.04

 6

 19.56

 4.75

 5.96

 2.62

 6.16

 14.72

 10.18

 4.98

 0.191

 23.86

 7

 19.58

 4.76

 5.97

 2.62

 6.16

 14.70

 10.18

 4.98

 0.191

 23.95

 8

 19.58

 4.74

 6.00

 2.61

 6.18

 14.78

 10.16

 4.96

 0.191

 23.98

 9

 19.63

 4.74

 6.01

 2.58

 6.17

 14.78

 10.16

 4.98

 0.192

 23.98

 10

 19.56

 4.74

 6.02

 2.60

 6.20

 14.76

 10.15

 5.01

 0.189

 23.98

 11

 19.6

 4.72

 6.02

 2.60

 6.18

 14.72

 10.16

 5.02

 0.188

 24.05

 平均值/%

 19.58

 4.74

 5.99

 2.60

 1.12

 14.74

 10.16

 4.979

 0.190

 23.99

 标准偏差/%

 0.033

 0.017

 0.034

 0.024

 0.019

 0.043

 0.030

 0.024

 0.001

 0.097

 相对标准偏差/%

 0.170

 0.367

 0.570

 0.91

 1.66

 0.29

 0.300

 0.479

 0.75

 0.406

 表8 试样3实验室内重复性试验,%

 SiO2

 Al2O3

 CaO

 MgO

 MnO

 V2O5

 TiO2

 Cr2O3

 P

 TFe

 1

 5.63

 0.811

 0.950

 11.00

 4.02

 18.74

 5.04

 10.50

 0.019

 31.90

 2

 5.58

 0.794

 0.953

 10.98

 3.94

 18.78

 4.98

 10.47

 0.018

 31.88

 3

 5.64

 0.833

 0.958

 11.01

 4.01

 18.53

 5.04

 10.60

 0.019

 32.17

 4

 5.60

 0.800

 0.953

 10.99

 4.00

 18.65

 5.00

 10.48

 0.018

 32.13

 5

 5.64

 0.810

 0.953

 10.98

 3.98

 18.66

 5.00

 10.54

 0.018

 32.00

 6

 5.63

 0.809

 0.955

 11.00

 3.98

 18.72

 5.00

 10.55

 0.019

 31.95

 7

 5.59

 0.820

 0.958

 10.98

 4.00

 18.70

 5.02

 10.55

 0.018

 31.98

 8

 5.58

 0.810

 0.956

 11.00

 3.98

 18.65

 5.00

 10.60

 0.019

 32.00

 9

 5.60

 0.825

 0.958

 10.98

 3.98

 18.66

 5.00

 10.58

 0.019

 31.98

 10

 5.62

 0.825

 0.950

 11.00

 4.00

 18.74

 5.00

 10.58

 0.019

 31.98

 11

 5.64

 0.820

 0.958

 10.98

 4.00

 18.78

 5.00

 10.55

 0.019

 32.00

 平均值/%

 5.61

 0.81

 0.95

 10.99

 1.12

 18.69

 5.01

 10.545

 0.019

 32.00

 标准偏差/%

 0.024

 0.012

 0.003

 0.011

 0.021

 0.073

 0.018

 0.045

 0.001

 0.086

 相对标准偏差/%

 0.431

 1.420

 0.328

 0.10

 1.91

 0.39

 0.369

 0.429

 2.71

 0.269

 从表6、表7、表8可以看出,随机选取的三个钒渣样品,各成分的检测精密度(RSD,n=11)均<3%,满足分析要求。

 2.8 正确度试验

 随机选取7个试样,采用本方法的测定结果与其他方法的结果进行对比(极差为他法的测定结果与本法的测定结果之差),以本法的实验室间精密度进行判定(R计算时m 取两种测量方法结果的平均值)。统计分析见表10~表14。其中SiO2、CaO、V2O5、P测定采用系列标准YB/T547.1~YB/T547.4,氧化镁采用EDTA滴定法,氧化锰采用亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法,二氧化钛采用硫酸铁铵滴定法,磷采用铋磷钼蓝分光光度法、全铁采用强碱分离-重铬酸钾滴定法。

  表10

 本方法与其他方法的比对结果 %

 试样编号

 SiO2

 Al2O3

 本法

 他法

 极差

 R

 本法

 他法

 极差

 R

 1

 13.64

 13.77

 0.13

 0.19

 3.46

 3.49

 0.03

 0.21

 2

 27.64

 27.79

 0.15

 0.33

 6.08

 6.17

 0.14

 0.23

 3

 19.74

 19.6

 -0.14

 0.25

 4.74

 4.594

 -0.15

 0.22

 4

 11.00

 11.15

 0.15

 0.16

 8.60

 8.68

 0.08

 0.25

 5

 13.86

 13.75

 -0.11

 0.19

 3.06

 2.99

 -0.07

 0.21

 6

 13.49

 13.4

 -0.09

 0.19

 3.27

 3.43

 0.16

 0.21

 7

 5.69

 5.54

 -0.15

 0.11

 8.33

 8.47

 0.13

 0.25

  表11

 本方法与其他方法的比对结果 %

 试样编号

 CaO

 MgO

 本法

 他法

 极差

 R

 本法

 他法

 比较

 R

 1

 1.92

 1.97

 0.05

 0.06

 1.18

 1.12

 -0.06

 0.09

 2

 7.87

 7.77

 -0.1

 0.19

 3.55

 3.56

 0.01

 0.12

 3

 6.08

 6.03

 -0.05

 0.15

 2.62

 2.62

 0

 0.11

 4

 9.33

 9.27

 -0.06

 0.22

 8.73

 8.68

 -0.05

 0.18

 5

 3.94

 4.03

 0.09

 0.11

 1.52

 1.48

 -0.04

 0.09

 6

 1.78

 1.73

 -0.05

 0.06

 2.74

 2.72

 -0.02

 0.11

 7

 0.979

 0.948

 -0.031

 0.038

 10.92

 10.83

 -0.09

 0.21

  表12

 本方法与其他方法的比对结果 %

 试样编号

 MnO

 V2O5

 本法

 他法

 差值

 R

 本法

 他法

 差值

 R

 1

 1.04

 1.11

 0.07

 0.09

 2.14

 2.14

 0

 0.098

 2

 4.96

 4.95

 -0.01

 0.18

 10.66

 10.59

 -0.07

 0.17

 3

 6.23

 6.21

 -0.02

 0.21

 14.86

 14.79

 -0.07

 0.19

 4

 6.21

 6.20

 -0.01

 0.21

 16.00

 15.94

 -0.06

 0.20

 5

 7.76

 7.75

 -0.01

 0.24

 19.97

 19.92

 -0.05

 0.22

 6

 6.31

 6.32

 0.01

 0.21

 26.55

 26.6

 0.05

 0.24

 7

 3.83

 4.00

 0.17

 0.16

 18.94

 18.89

 -0.05

 0.21

  表13

 本方法与其他方法的比对结果 %

 试样编号

 TiO2

 Cr2O3

 本法

 他法

 差值

 R

 本法

 他法

 差值

 R

 1

 3.05

 3.03

 -0.02

 0.16

 0.443

 0.406

 -0.037

 0.039

 2

 10.62

 10.75

 0.13

 0.22

 2.04

 2.00

 -0.04

 0.13

 3

 10.27

 10.19

 -0.08

 0.22

 4.96

 4.91

 -0.05

 0.20

 4

 7.80

 7.74

 -0.06

 0.20

 6.78

 6.78

 0

 0.24

 5

 9.73

 9.67

 -0.06

 0.22

 8.44

 8.47

 0.03

 0.26

 6

 9.74

 9.73

 -0.01

 0.22

 2.63

 2.59

 -0.04

 0.14

 7

 5.05

 4.98

 -0.07

 0.17

 10.5

 10.7

 0.2

 0.31

  表14

 本方法与其他方法的比对结果 %

 试样编号

 P

 TFe

 本法

 他法

 差值

 R

 本法

 他法

 差值

 R

 1

 0.079

 0.083

 0.004

 0.0065

 50.67

 50.66

 -0.01

 0.60

 2

 0.035

 0.034

 -0.001

 0.0011

 23.16

 22.96

 -0.2

 0.44

 3

 0.191

 0.193

 0.002

 0.0058

 24.15

 24.03

 -0.12

 0.45

 4

 0.587

 0.588

 0.001

 0.022

 20.33

 20.26

 -0.07

 0.45

 5

 0.109

 0.11

 0.001

 0.0079

 25.5

 25.33

 -0.17

 0.46

 6

 0.033

 0.034

 0.001

 0.0039

 27.36

 27.1

 -0.26

 0.47

 7

 0.018

 0.018

 0

 0.0027

 32.06

 32.2

 0.14

 0.50

 由表10~表14可以看出,各成分采用其他方法的测定结果与本方法的测定结果之间的差值均小于方法的再现性限,证明该方法检测结果准确可靠。

 参考文献

  YB/T 547.1-2014 钒渣 五氧化二钒含量的测定 硫酸亚铁铵滴定法[S].

  YB/T 547.2-2014 钒渣 二氧化硅含量的测定 高氯酸脱水重量法[S].

  YB/T 547.3-2014 钒渣 氧化钙含量的测定 火焰原子吸收光谱法和EDTA滴定法[S].

  YB/T 547.4-2014 钒渣 磷含量的测定 铋磷钼蓝分光光度法[S].

  YB/T 008-2006 钒渣[S].

  任保林.X射线荧光光谱法测定钒渣、钒渣孰料和提钒尾渣中主次成分[J]. 冶金分析,2015.35(7):79-83.

  孙素珍.X荧光光谱法测定钒渣中的钙、铝、硅、镁、锰、钛、钒、磷的含量[J]. 化工管理,2017.2:156.

  黎香荣,陈永欣,罗名贵等.波长色散X射线荧光光谱法同时测定钒渣中主次量成分[J]. 岩矿测试,2011.30(2):222-225.

  陈荣庆.粉末压片-X射线荧光光谱法测定钒渣中成分[J]. 光谱实验室,2008.25(3):416-420.

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