- 能量色散X熒光光譜儀 (EDXRF) 法目前已在多個領域得到廣泛應用。在PVC制品生產的原材料、半成品與成品控制上能量色散X熒光光譜儀也有著重要的作用。
1、 X熒光光譜法簡介
X熒光光譜儀分為基于X射線粒子性基礎的能量色散型X熒光光譜儀 (EDXRF)和建立在X射線波動性基礎上的波長色散型X熒光光譜儀(WDXRF) 兩種。兩者的差別是因色散方法的不同, 能量色散型X熒光光譜儀記錄樣品的X射線全譜圖, 其特征譜則為所記錄譜峰的面積， 而波長色散型X熒光光譜儀則是記錄單個特征譜的峰位強度。
能量色散型X熒光光譜儀具有靈敏度高、檢驗限低、可檢驗元素多、檢測速度快、能同時進行多元素檢測、無損檢驗、儀器成本及運行維護成本低等優點, 目前廣泛用于農業、衛生、冶金、鋼鐵、地質等領域。
相對波長色散型X熒光光譜儀，能量色散型X熒光光譜儀功率低, 對輕元素的分辨率略低而對重元素的分辨率較好, 更適于易揮發樣品 (如塑料、生物制品) 及易揮發元素 (如Hg) 的檢測。與PVC制品相關的分析控制元素基本為重金屬元素, 故更適宜使用能量色散型X熒光光譜儀進行檢驗。
能量色散型X熒光光譜儀
1.1X熒光光譜儀的定量分析
X熒光光譜儀法定量分析是根據樣品XRF譜圖中分析元素特征峰強度與其濃度的關系, 定量地得出分析元素的含量。制作定量分析工作曲線所用標準樣的分析元素含量由標準樣制作時的準確計量加入或采用其他檢驗方法檢測獲得。工作曲線是影響X熒光光譜儀法定量分析的最主要因素。影響工作曲線使用效果的主要因素有基體效應與譜儀漂移。基體效應指基體 (分析試樣中所有元素) 對所測定特征譜線強度的影響。譜儀漂移為檢測過程中的儀器參數變化對工作曲線變化的影響。
在定量分析中, 為減少基體效應的影響, 用于制作工作曲線的標準樣應與待檢樣在化學組成和物理-化學狀態方面盡可能一致, 并應用理論影響系數法、經驗影響系數法、基本參數法或內標法進行校正, 并定期校準[1,2]。本文中研究的能量色散型X熒光光譜儀法譜圖數據均采用天瑞EDX 1800B型EDXRF儀測得, 其定量分析的工作曲線采用與待檢樣成分相近或相同的樣品制得, 以減少基體效應的干擾。
1.2 X熒光光譜儀的定性與半定量分析
X熒光光譜儀通常將樣品的定性分析與半定量分析合并進行:按儀器程序操作后, 儀器軟件可對所收集的檢測譜圖進行確定峰位、擬合背景、計算峰位能量和凈強度搜索, 并從特征譜線數據庫中進行匹配, 幾分鐘內即可定性和半定量地得出檢驗結果。
X熒光光譜儀的定性分析與半定量分析可用于未知物樣品的篩選分析, 并檢測其中有害元素或摻雜物所含元素。半定量分析約占XRF法工作的一半, 因為實際工作中經常只需要對檢測樣所含元素及其雜質進行定性分析與半定量分析, 以確定檢測樣所含元素種類與粗略含量, 或為下一步精密定量分析方案的設計提供依據。
能量色散型X熒光光譜儀在PVC制品生產中的應用
2.1能量色散型X熒光光譜儀法在PVC制品用原材料檢驗中的應用
PVC制品檢測
在PVC制品用原材料檢驗中, 能量色散型X熒光光譜儀可根據譜圖中各元素的特征峰及其面積, 快速地定性鑒別原材料材質和主體成分, 定性判定原材料是否存在摻雜雜質或有害物, 半定量地確定原材料各成分 (包括主成分和雜質) 元素的含量, 為PVC制品生產用原材料采購的定性篩選或確定下一步的定量分析方案提供依據。其后的定量分析則使用能量色散型X熒光光譜儀替代常規檢驗方法 (如濕化學法) , 以已知含量的基體成分相同或相近的標準樣設置的工作曲線, 定量分析原材料中特定的元素含量。
能量色散型X熒光光譜儀的無損、預處理少、快速、檢驗成本低、可同時檢測多個元素的優點, 正好滿足PVC制品用原材料的質量篩選和成分分析需要[3]。如Pb元素化學性質與稀土元素相似, 不便于采用濕化學法分析稀土穩定劑中可能摻雜的Pb, 而能量色散型X熒光光譜儀則可通過譜圖中兩者不同的特征峰快速確認。
