Н.Ф. Лосев, А.Н. Смагунова - Основы рентеноспектрального флуоресцентного анализа, страница 16

Режим работы рентгеновской трубки: напряжение может изменяться в пределах 5 — 50 кВ, сила тока — 1 — 200 мкА. Рентгеновскую трубку вследствие ее малой мощности можно не охлаждать. Устройство держателя образцов позволяет поместить 12 образцов, которые затем вручную или автоматически вводятся в прибор для анализа. Детектор работает при температуре жидкого азота, поэтому прибор снабжен сосудом Дьюара, с помощью которого можно охлаждать кристалл в течение 20 дней без заправки азотом. Спектр можно выводить на экран осциллографа (дисплей) и измерять интегральную интенсивность пиков линий.

Результаты измерения могут быть выведены на печатающее устройство или в компьютер для дальнейшеи обработки, Разрешающая способность спектрометра позволяет четко. разделять пики двух соседних легких элементов. Например, пик МККа-линии воспроизводится совершенно независимо от пика А!Ка-линии. Прибор имеет высокую чувствительность: для большинства элементов предел обнаружения их концентрации менее 0,001%. В особо благоприятных случаях чувствительность значительно выше: при использовании излучения молибденового анода предел обнаружения концентрации Аз составляет 0,0002% при времени регистрапии спектра 10 мин. Кратковременная ап. паратурная ошибка характеризуется относительным стандартным отклонением О,! %, временная (в течение одной недели) равна 0,25%.

Анализатор 5ЕРА 6120 этой же фирмы менее универсален: для возбуждения флуоресценции используют радиоактивные изотопы "Ре, ш'Сб, 'юАгп; детектор Я(11) или Пе(11). Возможности этой модели существенно ниже, чем ТЕРА 6100, Серию спектрометров с энергетическим разложением рентгеновского излучения в спектр при помощи ППД выпускает фирма «Кевекс» (США). Использование в таких приборах систем «Кевекс 5100» позволяет определять элементы от А! до ().

Разрешающая способность спектрометра дает возможность раздельно регистрировать ЯКи- и ЯК6-линни. Предел обнаружения концентрацна ряда элементов на данном приборе находится на уровне а 10-а$>. Спектрометр «Кевекс 5100С» имеет цветной дисплей, что позволяет закодировать пики соседних линий в разные цвета. Такое приспособление упрощает определение существующего наложения спектральных линий, имеющих близ.

кие длины волн. Кб. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ НА РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНЫХ ПРИБОРАХ При работе с рентгеновскими снектрометрами приходится иметь дело с вспомогательным вакуумным и высоковолыиым оборудованием. Некоторые полезные сведения, отсутствующие в прилагаемых к этому оборудованию за. водских описаниях, изложены ниже. Если в откачнваемом объеме (снектрометра, камеры образцов) не уда. ется получить требуемое низкое давление, то прежде всего следует найти причину этой неисправности.

Для этого нужно закрыть вентиль, через который проводят откачку, и в течение некоторого времени следить за показаниями вакуумметра. Могут встретиться следующие случаи. !. Достигнутый перед закрытием вентили низкий вакуум не меняется, т.е. давление остается постоянным. В этом случае течи нет, неисправен вакуумный насос н нужно его отремонтировать. 2. После закрытия вентиля давление сначала возрастает довольно быстро, затем все медленнее и наконец перестает изменяться. В этом случае течи нет, но в откачиваемом объеме где.то есть испаряющаяся жидкость (вода, машинное масло, остатки грязного бензина и др.).

Для устранения такой «внутренней течи» нужно все внутренние поверхности откачиваемого объема тщательно протереть чистой тряпкой, смоченной растворителем — очень чистым бензином, бензолом, толуолом, безводным спиртом. После этого нужно весь объем довольно долго откачивать, чтобы нолностью убрать остатки самого растворителя.

3. После закрытия вентиля давление все время равномерно возрастает. Это признак течи снаружи. Нужно найти место течи и устранить ее. Прежде всего следует осмотреть резиновые унлотняющие прокладки и заменить испорченные. Если место течи не удается быстро обнаружить, рекомендуется пРименить один из типов выпускаемых промышленностью течеискателей. Глава 3 ЭТАПЫ АНАЛИЗА И СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ ПРОБ К АНАЛИЗУ Основные этапы рентгеноспектрального анализа: 1) приго- ' товление образцов сравнения (или градунровочных образцов); 2) отбор проб для анализа; 3) подготовка проб к анализу; 4) введение проб в спектрометр; 5) измерение интенсивности аналитической линии; 6) расчет концентрации определяемого элемента (или элементов) по измеренным интенсивностям.

На каждом из указанных этапов — свои источники погрешностей. Поэтому в процессе разработки методики изыскивают пути устранения, учета или снижения этих ошибок до приемлемого значения. Все этапы анализа, кроме третьего и шестого, выполняют, за редким исключением, по общим правилам для любых методик рентгеноспвктрального анализа. Этапы анализа — подготовка проб н расчет концентрации определяемого элемента — зависят от свойств анализируемого материала н требуемой точности определений, поэтому их проводят существенно по-разному в различных методиках.

Последний этап — расчет концентраций определяемых элементов — зависит от выбранного способа анализа, он описан в гл. 4. Правила измерения интенсивности спектральной линии изложены в гл. 1. ЗЛ. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ СРАВНЕНИЯ Все приемы рентгеноспектральнбго анализа без исключения основаны на сравнении интенсивностей аналитической линии, рентгеновского спектра проб и образцов сравнения — материа- ,' лов с известным содержанием определяемого элемента.

Химический состав последних выбирают в зависимости от способа, нахождения искомой концентрации элемента. В лабораторной практике для проверки правильности резуль. татов анализа используют также и другие материалы, содержание определяемого элемента в которых точно установлено. Химический состав их в общем случае не ограничен никакими требованиями. Более того, когда методика предназначена для анализа проб с неизвестным и сложным химическим составом, состав наполнителей таких материалов должен изменяться в ' достаточно широких пределах, чтобы обеспечить достоверное ~ суждение о возможностях проверяемой с помощью этих мате-1 тв риалов методики анализа. Такие материалы в отличие от об. разцов сравнения будем называть стандартными образцами. Большей частью это естественные материалы, содержание элементов в которых определяют усреднением результатов, полу.

ценных в независимых лабораториях различными методами анализа. В качестве стандартных образцов могут быть использованы и искусственные препараты, содержание определяемого элемента в которых установлено расчетом. В зависимости от типа анализируемого материала и методики анализа образцы сравнения готовят в виде сплавов, порошков или растворов. В любом случае необходимо выбрать основу — наполнитель — и добавить в него определяемый элемент или его соединения.

В качестве наполнителя выбирают вещества, не содержащие определяемого элемента, или материалы с известной его концентрацией. Ошибка, с которой установлено содержание определяемого элемента в образце сравнения. определяет систематическую ошибку полученных с его помощью результатов анализа. Эта ошибка не будет существенно искажать результатов анализа, если она значительно меньше случайной ошибки методики, характеризующей воспронзводпмость анализа. Ошибка, с которой установлено содержание определяемого элемента в образце сравнения или стандарте, должна составлять не более '/з ошибки, характеризующей воспроизводимость методики анализа.

Это определяет основные требования, предъявляемые к чистоте исходных материалов и точности нх дозировки при приготовлении образцов сравнения. Если применяемый для приготовления образцов сравнения материал имеет чистоту .99%, то при воспроизводимости анализа 3 — 4% его можно считать чистым; пРи воспРоизвоДимости около 1 7а он должен иметь чистоту 99,6 — 99,7 "то. Приемы приготовления образцов сравнения зависят от типа анализируемого материала металл, порошок, минерал, руда или раствор.

В рентгеноспектральном анализе интенсивность аналитических линий не зависит от характера химической связи определяемого элемента, поэтому при анализе порошковых проб и растворов в качестве образцов сравнения широко исполвзуют искусственные препараты. Только в отдельных случаях, обычно при применении рентгенофлуоресцентного метода для контроля продуктов в условиях производства, в качестве образцов сравнения удобнее использовать продукты данного производства, содержание определяемого элемента в которых тщательно установлено другими методами. Для приготовления искусственных образцов сравнения необ. ходимо выбрать негигроскопичные химические соединения, имеющие постоянный состав. При использовании для изготовления образца сравнения не элемента, а его соединения с концентрацией элемента с (в '7з), массу Р соединения 7$ рассчитывают по формула с л( Р= —— гбо лр (зл) где Р— масса соединения элемента, вводимого в образец сравнения, г илл мг!  — масса образца сравнения, мг; М вЂ” молекулярная масса соединения, в которое входит данный элемент; А — атомная масса вводимого элемента; () — число атомов данного элемента, входящего в соединение.