Analysis of sand and feldspar by X-ray fluorescence

Význam tématu

Analýza složení písku a živce je zásadní v průmyslové výrobě skla, stavebnictví a geologickém výzkumu. Přesné stanovení hlavních oxidů ovlivňuje kvalitu konečného výrobku, optimalizaci technologických procesů a kontrolu surovin.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo stanovit detekční limity a opakovatelnost WDXRF spektrometru Thermo Scientific ARL OPTIM’X při měření hlavních oxidů v píscích a živcích. Studie zahrnovala kalibraci, vyhodnocení přesnosti a srovnání konfigurací SmartGonio™ a pevného kanálu pro analýzu sodíku.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrumentace: ARL OPTIM’X WDXRF (50 W, 40 kV, rhodiová trubice s Be oknem), vybavený SmartGonio™, monochromátory AX06, PET, LiF200 a detektorem FPC.
• Příprava vzorků: lisované pelety s 4 % pojiva pro rychlou a přesnou přípravu; alternativně tavné knoflíky pro nižší matrixové efekty.
• Kalibrace: vztah intenzit fluorescenčního záření k obsahu oxidů ve standardních vzorcích; výsledky korelovány přímo na formu oxidů.
• Detekční limity: stanoveny z kalibračních křivek při časech 80 s a 20 s pro každý kanál.
• Testy opakovatelnosti: sedm opakování jednoho vzorku během tří dnů; porovnání SmartGonio™ a pevného kanálu pro Na₂O.

Hlavní výsledky a diskuse

Stanovené limity detekce se pohybují od 5 ppm (Cr₂O₃, MnO) do 150 ppm (Na₂O) při 1σ a 20 s počítání. Typické hodnoty pro 80 s činí např. Fe₂O₃ 7 ppm, Al₂O₃ 16 ppm, SiO₂ 35 ppm. Opakovatelnost analýzy vykázala standardní odchylky pod 0,1 % pro hlavní oxidy a kolem 0,5 % pro úrovně Na₂O. SmartGonio™ poskytuje mírně lepší výsledky pro sodík, pevný kanál však umožňuje zkrátit dobu měření z 4 min 10 s na 2 min 10 s.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá příprava vzorků a nízké detekční limity umožňují efektivní kontrolu kvality surovin.
• Metoda je vhodná pro průmyslovou analýzu sklářských surovin a stavebních materiálů.
• Vysoká opakovatelnost podporuje dlouhodobé monitorování procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Zvýšení přesnosti pomocí prodlouženého času měření nebo přidání specializovaných kanálů.
• Automatizace přípravy vzorků a integrace s datovou analýzou pro rychlé rozhodování.
• Rozšíření aplikace na sledování stopových a vzácných prvků v surovinách.

Závěr

ARL OPTIM’X WDXRF spektrometr prokázal schopnost přesné a opakovatelné analýzy hlavních oxidů v píscích a živcích. Díky flexibilním nastavením a nízkým detekčním limitům je ideální pro kontrolu kvality v průmyslu skla a stavebnictví.