К рентгеноспектральному флуоресцентному анализу элементного состава гетерогенных порошковых материалов

Вершинин Александр Анатольевич

Научные руководители: доц. Ш.И. Дуймакаев, РГУ; проф. В.И. Чирков, РГУПС

Ростовский государственный университет, г.Ростов-на-Дону, Россия

Обоснованный ранее [1] способ РСФА на основе использования интенсивностей флуоресценции для 2-х состояний дисперсности анализируемой пробы — исходного и после т.н. дозированного доизмельчения — обобщен на случай элементного РСФА образцов сложного фазового состава (т.е. когда один и тот же определяемый элемент присутствует в образцах в виде разных соединений).

Пусть определяемый элемент A в состав проб входит в виде 2-х соединений (фазы и ). Величины и – объемные содержания соответственно частиц и в твердой фазе системы . Пусть для компонента (фазы) значение коэффициента a из [1] отличается от такового для компонента (в обозначениях [1]):

,(1)

, (2)

. (3)

Тогда соотношение (8) работы [1] в обозначениях [1, 2] может быть представлено в виде

. (4)

Из формулы (4) видно, что в случае (т.е. при ) взаимно-однозначного соответствия между величинами и нет. Оно строго имеет место только при условии, что физико-механические свойства фазы такие же, как и свойства фазы . Именно при выполнении этого условия справедливо равенство . По-видимому, при небольшом относительном отклонении величины от a нарушение рассматриваемого взаимно-однозначного соответствия будет небольшим. И соответственно учет фактора гетерогенности в условиях сложного (в данном случае – 2-компонентного) фазового состава будет значительным.

При большом отклонении величины от a (общий случай) необходимо включение в уравнение связи специальной поправки на содержание одной из фаз (напр., ) по данным рентгенографического фазового анализа. Это позволяет вместо уравнения (24) из [1] записать

. (5)

По-видимому, с небольшой потерей точности вместо объемных содержаний фазы можно использовать соответствующие массовые содержания.

Если определяемый элемент A в состав проб входит в виде m различных соединений (фаз), то в уравнение связи следует включить поправки на содержание фаз.

В рамках уравнений вида (5) выполняется учет влияния не только размера частиц порошкового образца, но и его плотности [1]. В случае, когда дозированное доизмельчение [1] исходной анализируемой пробы не проводится и соответственно влияние размера частиц пробы не учитывается, представляется желательным по крайней мере учет влияния плотности r пробы. Соответствующие уравнения, построенные на основе уравнений (20) работы [3] и регрессионного подхода, с учетом влияния фазового состава имеют вид

. (6)

Уравнения связи при РСФА с использованием дозированного доизмельчения в случае простого фазового состава проб широко и успешно испытаны в работе [1]. Экспериментальная проверка с использованием уравнений (6) настоящей статьи подтвердила корректность и эффективность развиваемого подхода.

Литература:

  1. Дуймакаев Ш.И., Степаносов А.Р., Дуймакаева Т.Г., Тарнопольский М.Г., Шполянский А.Я., Карманов В.И., Селиверстенко С.И. // Заводская лаборатория. 1995. Т. 61. № 2. С. 22-27.
  2. Лосев Н.Ф. Количественный рентгеноспектральный флуоресцентный анализ.
    М.: Наука, 1969.
  3. Дуймакаев Ш.И., Тарнопольский М.Г., Дуймакаева Т.Г., Шполянский А.Я. // Заводская лаборатория. 1993. Т. 59. № 11. С. 16-19.

e-mail: asf@asf.e-burg.ru