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石灰石: 快速精准地分析CaO、MgO、Fe?O?等主要成分

2020-04-15

介绍

       石灰石是重要的工业商品之一，因为它在建筑材料、钢铁生产、制药和食品等领域有着广泛的应用。与工业矿产的其他步骤一样，必须对生产过程进行持续的监控，以确保产物质量的一致性。特别受欢迎的是高纯度石灰石，含有高含量的氧化钙和低浓度的杂质，如Fe?O?。同时MgO也是石灰岩重要的天然成分，需要检测。本报告表现了S2 PUMA用于石灰石测量的分析性能。

       S2 PUMA: 快速简化生产控制。 S2 PUMA是高性能的台式能量色散x射线荧光(EDXRF)光谱仪，具有广泛的应用范围。因为它的XY轴自动进样器可以对大批量的过程样品进行无人值守的分析，因此非常适合石灰石样品的过程控制。其HighSense™光路和可选的轻元素(LE)配置，确保高通量的同时还保证了的精确度和准确度，即使是对Mg这样的轻元素。

       仪器可选配符合人体工程学的TouchControl™触摸式操作界面，可在孤岛模式下独立进行常规操作，不需要任何PC外设，*适合工业环境。专门设计的仪器保护系统SampleCare™和强大的用户控制软件 SPECTRA.ELEMENTS，坚固的设计保证了仪器能够长时间运行。

校准数据

       此应用报告中，采用S2 PUMA20位XY轴自动进样器，配备Ag靶LE探测器，选取8个石灰石标准品进行工作曲线校准。称取9 g研磨好的样品粉末和1 g的粘合剂石蜡，在150kN的压力下压片30秒，制备成40 mm直径的压片样品。测量时间为100秒，并在真空条件下进行，以达到的轻元素检测，无需氦气冲洗以降低运行成本。峰值和背景位置分别由固定位置、积分和峰值高度或低包络线定义。用于校准的参考样品元素的量程和标准偏差见表 1。

表 1:校准数据

       Mg的标准曲线(见图1) 显示了S2 PUMA出色的分析能力，尤其对于轻元素有着优异的线性相关 (R²=0.99953) ，3σ的标准差为0.1620%，浓度范围为17.9%以内。

图1: Mg的校准曲线

分析精密度

       为了验证S2 PUMA*的分析稳定性，每17 min重复测试样品10次。表2列出了测试条件。每次分析后，样品从样品仓中自动取出。本次在S2 PUMA上的重复实验分析数据，结果和相对标准偏差见表 3。

表 2: 测试条件

表 3: 石灰石主要成分的测试精度 (测试时间为 100 s)

测试准确性

       S2 PUMA 的准确性可以从以下范例中表现 出来。根据上述校准方法，分析结果及参考值如表 4 所示。表中的数据显示出石灰岩的测试结果与参考值具有高度的一致性。特别指出的是，对于像 Ca，Fe 这样的重要元素，结果匹配的非常好，甚至于对于 Mg 这样的轻元素，与参考值也非常接近。

表4: 标准物质的准确度测试 (测试时间为 100 s)

总结

       基于 HighSense 光路和 LE 配置，S2 PUMA 提供了优异的轻元素分析性能，在短的测量时间内获得结果。集成了真空模式，与氦气冲洗模式相比，运行成本更低。此外，可选配的触屏控制（TouchControl） 的简单操作，使得 S2 PUMA 成为工业环境中完美的质量控制搭档。

齿射线荧光光谱仪S2 PUMA

       布鲁克是X射线荧光光谱分析仪器及软件的主要供应商之一。分析仪器主要应用于科学的研究和发展、工业过程控制以及半导体材料的物性测量领域。可为客户提供量身定制的无损分析解决方案，用以分析表征广泛的产物，例如石化产物、塑料和聚合物、环境、医药、采矿、建筑材料、研究与教育、金属、食品和化妆品等多个行业领域。

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