Н.Ф. Лосев, А.Н. Смагунова - Основы рентеноспектрального флуоресцентного анализа (1115210), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Для определения колебаний плотности пульпы широко используют интенсивность рассеянного образцом первичного излучения. Как правило, длина волны регистрируемого рассеяния излучения меньше длин волн краев поглощения всех элементов, составляющих пробу [147]. 5.3.4. Учет влияния химического состава на интенсивность флуоресцентного излучения Для определения ценных компонентов на обогатительных фабриках обычно используют прямой способ внешнего стандарта или способ стандарта-фона. Для построения аналитических графиков применяют несколько проб данного продукта, содержание определяемого элемента в которых установлено химическим методом.
Как правило, графики строят в абсолютных интенсивностях так как смещение положения калибровочной прямой контролируют с помощью сухих образцов-реперов. Если химический состав твердой фазы пульпы изменяется сравнительно широко, то концентрацию определяемых элементов рассчитывают с помощью линейной множественной регрессии либо с помощью уравнений, предложенных Лукасом Тусом. При построении графиков и определении корректирующих коэффициентов в способах калибровки используют специальные системы, в которых малый объем образца пульпы сравнения движется по замкнутому циклу, проходя через камеру излучения рентгеноспектрального прибора. 5.3.5.
лкономический эффект Экспрессный РСА дает возможность улучшить технологию на предприятиях — повысить извлечение ценных компонентов и качество концентрата, уменьшить расход флотореагентов и за счет этого получить существенный экономический эффект 1147, 1481, шэ Цинковая фабрика «Финденсвиль» ((ОАР) после внедрения РСА снизила затраты на реагенты на 20%, что составило ежегодную зкономию 33000 дол,, увеличило содержание Хп в концентрате на 4 — 5% и сократило на 90% химические анализы. На фабрике <Меттеджейп Лайк Майнес» (США) для контроля за ходом обогащения тяжелых сульфидиых руд с 1968 г.
используют рентгеновский анализатор фирмы А(х(., обеспечивающий анализ восьми потоков технологических продуктов. Сравнение результатов работы фабрики за 1967 и 1968 годы, в течение которых питание флотации было примерно с одинаковым содержанием Еп, показывает увеличение содержания его в концентрате на 1,2% . Увеличение содержания Хп было достигнуто только в результате улучшения контроля за ходом процесса обогащения. Увеличение доходов благодаря этому оказалось достаточным, чтобы за 1О месяцев работы окупить все расходы, связанные с приобретением квантометра, созданием системы отбора и подачи пробы. При этом затраты на систему анализа составили 158 872 дол.
и распределились следующим образом: квантометр — 122924 дол.; затраты на монтаж и систему отбора и подачи проб — 20 897 дол.; затраты на помещение, включая кондиционирование воздуха — 15051 дол, Данный пример показателен еще и тем, что речь идет не об автоматической системе управления процессом обогащения, а только об улучшении контроля химического состава, результаты которого помогают флотатору вести процесс обогащения. При этом для расчета концентрации Еп используют графики и номограммы, а не ЭВМ, в то время как во многих работах отмечено, что применение ЭВМ экономически оправдано. Оценка зкономического эффекта от внедрения РСА пульпы в потоке на фабрике «Лейк Дьюфельт» (Канада) показывает, что в результате повышения извлечения Сп и Хп, увеличения производительности оборудования, снижения расхода флотореагентов экономия достигает больших сумм от 188500 до 720000 дол.
в год [151). Интерес к проблеме внедрения РСА для контроля технологических процессов на предприятиях продолжает расти, зм. пвочия овлдсти пвимвнвния вся В настоящее время рентгеноспектральный анализ широко используют для определения химического состава материалов во многих областях науки и техники. Представляет несомненный интерес опыт применения этого метода для определения состава нефти, бензина, смазочных масел, целлюлозы, полимеров и других органических материалов.
В работах (152 †1) описано определение серы и других примесей в нефтепродуктах и различных коксах. Следует отметить, что РСА по сравнению с химическим анализом является более экспрессным и не усту- 160 пает в точности. Однако необходимость проведения анализа в вакууме создает трудности, например, образец перед анализом необходимо охлаждать [153]. Хорошие результаты получаются при РСА железа и молибдена в маслах [154], свинца в бензине [152], хлора и других элементов в полимерах [157, 158]. Рентгсноспектральпым методом определяют содержание 3, Р и С! в хлопчатобумажных тканях [159] и 31, Р, Ре в термостойких органических соединениях !160].
Весьма эффективно использование рентгепоспектрального метода для определения содержания некоторых элементов в растительных материалах [161, 162]. При этом материал высушивают, измельчают, прессуют в таблетки, которые анализируют. В работе [161] показано, что влияние химического состава на интенсивность флуоресценции излученной различными растениями, весьма существенно: например, удельные интенсивности Ки-линии К зерен овса и клубней картофеля различаются примерно в 2 раза.
Для учета этого влияния используют способ стандарта-фона. Имеются примеры использования РСА в криминалистике для обнаружения остатков материала огнестрельного оружия при выстреле [163], ряда' элементов в произведениях искусства [164], Р и К в сложных удобрениях [165], 5 в газах коксохимического производства [!66].
В развитых капиталистических странах (США, Англия, Япония, ФРГ) рентгеноспектральный метод успешно используют в экологии для контроля химического состава сточных вод, аэрозолей и других материалов. Для определения содержания примесей элементов в воде обычно применяют предварительное обогащение образца, а затем— рентгеноспектральный анализ обогащенного остатка [167 — 170]. Выбор способа обогащения зависит от конкретных условий анализа и химического состава образца.
Наиболее часто применяют выпаривание или высушиванис раствора, осаждение определяемых компонентов с различными соосадителями, обогащение с помощью смол, экстракцию, электрохимическое осаждение [171]. Коэффициент обогащения часто бывает равен 5000 и более, а применение ионообмевных смол в некоторых случаях доводит его до 20 000 [172]. Поэтому иоиообменное концентрирование, по-видимому, является одним из наиболее перспективных направлений при РСА «следовых» содержаний.
Обогащение позволяет снизить предел обнаружения до 0,27 [169]. Для анализа частиц атмосферной пыли ее собирают на бумажные фильтры либо электростатическим осаждением, либо пропусканием значительных объемов воздуха через фильтр [170, 173, 174]. Затем фильтр либо непосредственно служит излучателем, либо его озоляют и после химической обработки проводят РСА. в з«.м мн Глава б РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДИК АНАЛИЗА, ИХ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И КОНТРОЛЬ 6Л.
РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДИК АНАЛИЗА Разработке метрологических критериев сравнения результатов химического анализа посвящено много работ 1175 — 188]. Прежде чем перейти к их рассмотрению, остановимся на определении понятий: метод, способ, методика. Аналитический метод — это тип анализа, основанный на каких-либо общих физических или химических принципах; Г.
Кайзер так н называет — «аналитический принцип» [1791. Например, рентгеноспектральный флуоресцентный метод, атомно-абсорбционный метод, потенциометрический метод, титриметрический метод и т. д. Каждый метод анализа включает в себя совокупность приемов, позволяющих учесть или устранить влияние различных факторов на значение аналитического сигнала. В рентгеноспектральном флуоресцентном анализе таким сигналом является интенсивность линий вторичных рентгеновских спектров, которая зависит от химического состава, размера частиц излучателя, количества материала, участвующего в образовании флуоресценции, и т. д.
Таким образом, аналитический способ — это набор приемов, которые применяет аналитик для получения требуемого результата анализа. Конкретное применение способа для анализа определенных материалов называют методикой анализа. Г, Кайзер 11791 дает следующее определение методики анализа: «Совокупность аналитических операций, которая характеризуется четкой аналитической задачей н специфичной рабочей программой со всеми деталями, такими, как аппаратура, аналитические операции, внешние условия, расчет, калибровка».
Из определения терминов «методика» и «способ» вытекает, что всякие изменения в условиях анализа (смена прибора пли рабочих эталонов, по которым проводили калибровку и т. д.) приводит к изменению методики, но способ анализа остается прежним. Любая методика анализа должна быть охарактеризована следующими параметрами: воспроизводимостью и правильностью ее результатов, чувствительностью, экспрессностью, производительностью, информативностью. Кроме того, при описании методики следует указывать тип, состав и однородность анализируемых материалов, вариации химического состава в ннх, необходимое для анализа количество материала, ограничения, свя- 162 ванные со стоимостью анализа, площадью лаборатории квалификацией аналитика [179, 180, 186). Интересную форму выражения информации о рабочих характеристиках анализа предлагают Беляев и Краснобаева [176[, используя так называемый Я-фактор [рис.
30). В Е-фактор включены следующие показатели: сар — предел обнаружения элемента по данной методике; А — коэффициент, характеризующий статистическую надежность определения с,„; сь ст — соответственно верхняя и нижняя границы концентрацни определяемого элемента в анализируемых пробах; з„зь зев стандартное отклонение, характеризующее воспроизводимость измерения сигнала от проб холостой и с концентрациями с, и ст соответственно; и — масса материала, необходимого для проведения одного анализа; 1 — продолжительность единичного анализа; йх/Ис — концентрационная чувствительность. Перечисленные характеристики зависят от условий анализа и с изменением их изменяются. Вследствие этого, используя один и тот же способ анализа, в зависимости от аппаратуры, рабочих эталонов и свойств анализируемых материалов можно получить различные значения рабочих характеристик. Отсюда вытекает и такое важное положение: разработанная методика должна быть подробно описана.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
