X射线荧光光谱法测定石灰石

X射线荧光光谱法测定石灰石

采用能量色散X射线荧光光谱法测定石灰石中CaO、MgO、SiO2含量。将

石灰石样品进行磨细处理，采用硼酸镶边衬底，在压片机上制成石灰石样片。在

X射线荧光光谱仪上按照选定的分析条件，以标准样品做工作曲线，根据工作曲

线测定样品含量。通过与国家标准化学法对照，分析结果基本一致。

标签：X射线荧光光谱法;石灰石;粉末压片;

石灰石主要成分是碳酸钙（CaCO3），我国石灰石矿蕴藏量十分丰富，分布

很广，质量各异。石灰石经过高温煅烧制成石灰，石灰是生产电石的主要原材料

之一，MgO、SiO2等含量对电石生产有一定的负面影响。因此，快速分析石灰

石中CaO、MgO、SiO2等含量很有必要。

目前，石灰石中CaO、MgO、SiO2等含量的分析主要采用化学分析方法，

CaO、MgO含量的分析采用国家标准GB/T 3286.1-1998，SiO2含量的分析采用

国家标准GB/T 3286.2-1998。化学分析方法操作难度大，分析流程长，终点指示

不明显，人为因素影响较大。有关X射线荧光光谱法测定石灰石中的组分已有

报道，已有文献中样品采用熔融制样【1】，但是较为繁琐。本文采用X射线荧

光光谱法测定石灰石中的CaO、MgO、SiO2，采用低能量X射线管和最新开发

的C-Force 偏振光学系统，确保了对样品中元素的最佳激发。使用Pd准直器，

并用XRF软件中提供的经验系数法进行机体校正，其分析结果的精密度和准确

度完全可以和化学分析结果聘美，而且操作简便、快捷。

仪器分析原理：X射线管通过产生入射X射线（一次X射线），来激发被测

样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所

放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射

出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息

转换成样品中各种元素的种类及含量。元素的原子受到高能辐射激发而引起内层

电子的跃迁，同时发射出具有一定特殊性波长的X射线，根据莫斯莱定律，荧

光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关，其数学关系如下：

λ=K（Z? s） ?2

式中K和S是常数。

而根据量子理论，X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流，每个光

具有的能量为：

E=hν=h C/λ

式中，E为X射线光子的能量，单位为keV;h为普朗克常数;ν为光波的频率;C

为光速。