X 射线荧光光谱法测定以硅铝为基体催化剂及载体中二氧化硅含量

王芳

（中国石化催化剂有限公司大连（抚顺）分公司，辽宁大连116000）

以往硅铝为基体催化剂及载体分析是通过化学分析法来进行的。化学分析法测定二氧化硅含量样品处理时间长、分析速度慢，无法满足生产需要。因此，提出了用X 荧光光谱法测定催化剂及载体中1%～10%二氧化硅含量的分析方法。在方法的建立过程中，对标准样品、干扰因素进行了大量工作，并对方法的准确度和精密度进行了考察。

1 方法原理

以X 射线作为激发照射样品，试样受X 射线照射后，其中各元素原子的内壳层电子被激发逐出原子而引起壳层电子跃迁，并发射出该元素的特征X 射线，每一种元素都有其特定波长的特征X 射线，通过测试试样的特征X 射线的强度，采用适当的方法进行校准和校正，便可求出该元素在试样中的百分含量。

实际样品的分析由于存在基体效应，会偏离此种函数关系，需要进行校正。本方法采用经验系数法对基体效应进行校正。

2 试验部分

2.1 仪器设备及测量条件

日本理学ZSX PrimusⅡX 射线荧光光谱仪，YYJ-40 压片机，直径25mm，高度10mm 铝制样品盒，端窗Rh 靶，电压50KV，电流50mA，真空光路， 视野光栅直径20mm， 氩甲混合气（90%Ar,10%CH4）为XRF 仪器中流气正比计数器专用气体，应置于仪器室内，当钢瓶气压低于1Mpa时，应及时更换，更换后，钢瓶应稳定4h 至室温再使用。(测量条件见表1。)

表1 分析元素测定条件

2.2 标准样品和标准化样品

2.2.1 标准样品

标准样品是样品分析的主要依据，选择好合适的标准样品是一个关键问题，我们针对以硅铝为基体催化剂及载体分析生产的实际情况，通过查阅相关技术资料，确定标准样品的适用范围，然后以此为依据选择了一系列标准样品，在荧光光谱仪内建立工作曲线(见表2)。

表2 二氧化硅标准样品和标准化样品一览表

2.2.2 标准化样品

由于环境温度、湿度及仪器元件老化等因素的影响，会使仪器工作曲线发生漂移，从而使分析结果发生偏差。为了校正仪器的漂移，需要用标准化样品对仪器进行标准化。本法采用两点标准化。

2.3 分析步骤

2.3.1 样品制备

将样品用玛瑙研钵，研磨2～4min，研成大约200 目，无颗粒感，装入直径25mm，高度10mm 铝制样品盒，在30Mpa 的压力下加压1min，保压30S，压制成直径25mm 的圆片。

2.3.2 标样的测定及工作曲线的建立

将标准样品分别放入仪器中，按照仪器系统操作软件的要求，输入各项分析参数，在计算机控制下自动按照设定的条件测定各个标样和标准化样品的X 射线荧光强度，然后进行回归分析，计算回归系数，绘制出SiO2的工作曲线，最后自动存入备用。

2.3.3 样品的测定

开启仪器，使仪器的各项参数与建立工作曲线时的参数一致。首先测定标准化样品的强度，进行强度校正，然后按照操作方法对样品进行测定。荧光光谱仪在测得样品组分的荧光强度后，自动在建立的工作曲线上计算出样品中SiO2的含量，并由打印机以百分含量打印出分析结果。

3 分析方法的准确性

3.1 准确性的测定

为了验证方法的准确度，用荧光光谱法与化学分析法进行比较(见表3)。

从表3 中可以看出: 两种分析方法的误差＜1.0%，满足分析要求。

表3 X 荧光法分析结果验证

3.2 精密度的测定

选取含有SiO2样品6 个，在ZSX PrimusⅡX荧光光谱仪上对方法的重复性进行验证(见表4)。

表4 重复性验证试验结果

从表4 中可以看出: 本方法最大相对标准偏差为0.19%，远远低于仪器允许范围，说明该方法的重复性较好。

为进一步验证方法的准确度与精密度取表3中5# 样品用两种方法重复检测6 次，比较方法的准确度与精密度（见表5）。

表5 同一样品两种方法对比结果

从表5 中得到Si O2荧光分析法平均值为5.06，方差S2为9.16×10-5，SiO2化学分析法平均值为5.04， 方 差S2为9.17 ×10-5，F ==1.00，查表f大=6-1=5，f小=6-1=5，=5.05，F＜F 表，说明两种方法不存在显著性差异。进一步验证方法的准确度，合并标准偏差为

4 结论

上述分析方法分析试样的二氧化硅含量范围在1%～10%，与化学分析方法相比误差＜1.0%，本法精密度＜0.2%，满足生产要求。并且通过生产中的实践，发现该方法完全适用于生产，分析方法简便，快速和准确，适用于催化剂及载体生产中对二氧化硅含量的需要。