钛酸钡瓷粉样品中多元素的X射线

钛酸钡瓷粉样品中多元素的X射线
荧光光谱分析

李　兵

(中南工业大学测试中心　长沙市岳麓山　410083)

罗 重 庆

(中南工业大学化学系　长沙市岳麓山　410083)

摘　　要

　　本文采用四硼酸锂和偏硼酸锂混合熔剂熔样，人工合成法制备钛酸钡瓷粉XRF标样，选用Sr和Ca内标元素消除制样和仪器漂移产生的误差，建立了无须进行烧失量校正的X射线荧光光谱分析钛酸钡瓷粉样品的分析方法，分析结果的准确度和精密度符合生产要求，也适用于其它含B元素样品的分析。
　　关 键 词　X射线荧光光谱法，钛酸钡瓷粉样品，混合熔剂。

1　前言

　　钛酸钡瓷粉是电子元件中的一种重要原料，由于其元素组成复杂，各元素含量差别大，元素之间相互干扰严重，用化学法分析不仅速度慢，手续麻烦，而且结果不理想。本文针对瓷粉样品的分析要求，以混合熔剂熔融法制样，双内标法消除制样和仪器漂移产生的误差，经验系数法校正共存元素之间的吸收-增强效应，且根据瓷粉中含B元素，建立了无须进行烧失量校正的X射线荧光光谱分析方法，此法具有分析浓度范围大、简便 、准确、快速等优点，完全能满足生产分析要求，也适用于其它含B元素样品的分析。

2　试验部分

2.1　仪器、试剂及主要测量条件

　　采用飞利浦PW2400顺序式X射线荧光光谱仪，铑阳极超尖锐式管，PC486计算机，SuperQ分析软件，φ51mm带有φ27mmAu罩的试样杯，飞利浦高频感应熔融制样机。
　　主要测量条件如表1。
　　主要试剂有：
　　无水四硼酸锂、偏硼酸锂：105℃烘3h；
　　溴化钾溶液：250mg/mL；
　　碳酸锶溶液：200mg/mL；
　　碳酸钙溶液：150mg/mL。
　　其余配标准样品的氧化铅、二氧化钛、碳酸钡、二氧化铈、二氧化硅、三氧化二铝、五氧化二铌、二氧化锆、碳酸钙等均为分析纯试剂。

表 1　仪器测量条件(真空光路，测量时间：峰值为20s， 背景为8s)

2.2　标样配制及样片制备

2.2.1　标准系列样品的配制

　　目前国内无类似标准样品，因此采用人工合成的方法制备。根据试样的定性分析结果分别取分析纯的各元素氧化物(除B外)于105℃烘干3h，冷却后参考半定量分析结果计算标准系列中的配比，经准确称量，充分混匀，配成7个人工标准样品，0.7000g标样中含各元素氧化物的绝对量如表2。

表 2　0.7000g瓷粉标样中含各氧化物量(g)

2.2.2　标准系列样片制备

　　准确称取0.7000g标样，2.9000g Li2B4O7,5.3000g LiBO2于Pt95%+Au5%的铂金坩埚中，混合均匀后用微量移液管滴加250mg/mL KBr溶液0.250mL,内标溶液200mg/mL SrCO3、150mg/mL　CaCO3各 0.200mL，于熔样机上500℃烘干2min，搅拌均匀后于1000℃熔融4min，继于1250℃熔融10min，将熔体倾入已预热的铂金王模具中铸片，自然冷却后熔片自动剥离即得透明玻璃片，于干燥器内待测。

2.2.3　样品制备

　　准确称取0.7000g样品，其余步骤同标样制备。

2.3　数据处理

　　一般用熔融法制备样品时，分析结果均要进行烧失量的校正。由于瓷粉样品中含有B元素，熔剂又为含B化合物，用X荧光光谱法不能分析B，若试样中B以H3BO3形式存在，熔样时会挥发。在这种情况下进行烧失量校正也无法得到准确的分析结果，故采用绝对量测定，即测定每个样片中各元素的实际量(克)W，则样品中i元素的百分含量为：

Wi／W样×100

(1)

　　式中W样为制备每个样片所称取的样品量，本实验为0.7000g。

　　于选定的仪器测量条件下，分别测量标准系列样片中各元素的强度，选用仪器软件提供的PH数学模型进行回归分析。经验校正法校正元素间吸收－增强效应，双内标法消除制样和仪器漂移产生的误差，其中Pb、Nb、Ba、Ce、Zr用Sr作内标，Ti、Al、Si作Ca作内标，回归参数供测未知样品时用。

3　结果与讨论

3.1　人工合成样的分析

　　为检验方法的准确度，测定了二个已知含量的人工合成样，与标准值对照结果见表3。可以看出，分析结果与标准值吻合，说明本法准确可靠。

表 3　分析结果对照

3.2　CGL瓷粉样品的分析

　　用本法分析了某单位的CGL瓷粉样品，其分析结果与化学值的对照见表4。

表 4　样品分析结果

3.3　精密度实验

　　用同一个样品制备的8个样片，在同一条件下进行测定，统计结果见表5。

表 5　方法精密度

　　从上表看出，Zr和Pb的结果不很理想，这是由于它们的计数率太高，加入了滤光片测量，使计数下降，可用它们的次级线作为测量谱线加以改进。
　　本文所引文献见［1-2］。

①联系人，电话：(0731)8879705
收稿日期：1997-11-16

4　参考文献

［1］ P.伯延，X射线光谱分析导论.北京:地质出版社，1981.
［2］ R.特希恩等著.X射线荧光定量分析原理.高新华译.北京：冶金工业部钢铁研究总院，1984.

Determination of Elements in Barium Titanate China-Clay
by XRF Spectrometry

LI Bing
(Instrument Test and Analysis Centre,Central South University of Technology，
Changsha 410083,P.R China)
LUO Chongqing
(Department of Chemistry,Central South University of Technology，
Changsha 410083,P.R.China)

Abstract

　　An XRF spectrometric method has been developed for the determination of elements in barium titanate china-clay with a fusion technique,in which a new mixed flux of the Li2B4O7 and LiBO2 was used.A series of barium titanate standard samples were prepared. Interelement absorption and enhancement effects were corrected by using the empirical coefficient method and Sr,Ca as internal standard elements. The precision and accuracy of the method were satisfactory for the demands of production.
　　Key words　XRF,Barium Titanate China-Clay,Mixed Flux.