1. Реактиви і еталонні матеріали

    1. Чисті реактиви

Реактиви повинні мати кваліфікацію не нижче "ч.д.а." (чистий для аналізу) і, де можливо, "х.ч." (хімічно чистий) оксидами або карбона­тами, за винятком калібрування таких елемен­тів, як сірка, хлор, бром або фосфор, які не утворюють стабільних оксидів або карбонатів, коли потрібна гарантія стехіометрії.

Реактиви мають бути вільні від присутності води (або з внесеною поправкою на її при­сутність) (і, у випадку оксидів, вуглець діок­сиду) при зважуванні для плавлення. Реактиви мають знаходитись у відомому стані окислен­ня. Визначена у специфікації процедура забез­печує отримання коректного стану окиснення.

Реактиви, використані для приготування стан­дартних таблеток для калібрування, мають бути "х.ч." оксидами або карбонатами з ма­совою часткою основної речовини не нижче 99,95 % (за винятком вологи або СО2).

Реактиви мають бути застосовані у відомій стехіометрії з точки зору вмісту. Щоб досягти цього, вони можуть бути оброблені перед за­стосуванням, як описано нижче.

Визначають втрати маси при прожарюванні силіций діоксиду (SiO2), алюміній оксиду (АІ2О3) і магній оксиду (МдО) наступним чином:

  1. Calculation and expression of results

Calculate the content of each alkali oxide as a percentage for an original test portion of 0,200 0 g by dividing each value obtained, in percent, at 4.5.20.4.1 (or 4.5.20.4.2), by the actual mass of the test portion and multiplying by 0,2.

Express the result as described in 4.5.19.6.

  1. Repeatability and reproducibility

The standard deviation of repeatability is:

  • 0,01 % for the determination of Na2O;

  • 0,02 % for the determination of K2O.

The standard deviation of reproducibility is:

  • 0,02 % for the determination of Na2O;

  • 0,03 % for the determination of K2O.

5 Chemical analysis by X-ray fluorescence

  1. Reagents and reference materials

    1. Pure reagents

Reagents shall be of analytical quality and, wher­ever possible, pure oxides or carbonates, except for the calibration of such elements as sulfur, chlorine, bromine or phosphorus, which do not form stable oxides or carbonates, where some guarantee of stoichiometry is required.

Reagents shall be free of (or corrected for) the presence of water (and, in the case of oxides, car­bon dioxide) when weighed out for fusion. Fur­thermore, the reagents shall be in a known oxidation state. The specified procedure ensures that the correct oxidation state is obtained.

The reagents used to prepare the standard beads for calibrations shall be pure oxides or carbonates of at least 99,95 % purity (excluding moisture or CO2).

Reagents shall be used in a known stoichiometry in terms of content. In order to achieve this, they can be treated before use as follows.

a) Determine the loss on ignition for silicon diox­ide (SiO2), aluminium oxide (AI2O3) and magne­sium oxide (MgO) as follows:

  1. прожарюють реактиви за температури, нап­риклад, (1175 ± 25), °С і підтримують цю тем­пературу ЗО хв;

  2. охолоджують в ексикаторі до кімнатної тем­ператури і зважують повторно;

  3. після введення поправки на цю втрату маси при прожарюванні зважують належну кількість непрожаренного матеріалу для приготування плавленого диска;

  1. сушать манган оксид (Мп2О3) і титану (IV) оксид (ТіО2) наступним чином:

  1. прожарюють реактив за температури, нап­риклад (1000 ± 25) °С, і підтримують цю тем­пературу ЗО хв;

  2. перед застосуванням охолоджують в екси­каторі до кімнатної температури;

  1. сушать ферум (III) оксид (Fe2O3) наступним чином:

  1. прожарюють реактив при, наприклад (700 ± 25) °С, і підтримують цю температуру ЗО хв;

  2. перед застосуванням охолоджують в екси­каторі до кімнатної температури;

  1. сушать кальцію карбонат (СаСО3), стронцію карбонат (SrCO3), калій карбонат (К2СО3) і натрій карбонат (Na2CO3):

  1. нагрівають реактив при, наприклад (250 + 10) °С, і тримають за цій температури 2 год;

  2. перед застосуванням охолодують в ексика­торі до кімнатної температури.

5.1.2 Еталонні матеріали

  1. Сертифіковані еталонні матеріали Сертифіковані еталонні матеріали (CRMs) - це матеріали, наприклад, цемент, поставлені організацією, яка відповідає вимогам до спро­можності виробників еталонних матеріалів відповідно до Керівництва ЗО ISO.

CRMs мають бути поставлені із сертифікатом аналізу, який містить інформацію про середнє значення і стандартний відхил відповідно до Керівництва 31 ISO.

  1. Промислові еталонні матеріали Промислові еталонні матеріали (IRMs) - це матеріали, наприклад, цемент, приготовлені і гомогенізовані в лабораторії. Еталонний ана­ліз IRM має містити середній результат про­мислового випробування групи лабораторій, в

  1. Ignite the reagent at, for example, (1 175 ± 25) °С and maintain at this temperature for 30 min.

  2. Cool in a desiccator to room temperature and reweigh.

  3. After allowing for this loss, weigh the appropri­ate amount of the unignited material to prepare the bead.

  1. Dry manganese oxide (Mn2O3) and titanium (IV) oxide (TiO2) as follows:

  1. Ignite the reagent at, for example, (1 000 ± 25) °С and maintain at this temperature for 30 min.

  2. Cool in a desiccator to room temperature be­fore use.

  1. Dry iron (III) oxide (Fe2O3) as follows:

  1. Ignite the reagent at, for example, (700 ± 25) °С and maintain at this temperature for 30 min.

  2. Cool in a desiccator to room temperature be­fore use.

  1. Dry calcium carbonate (CaCO3), strontium car­bonate (SrCO3), potassium carbonate (K2CO3) and sodium carbonate (Na2CO3):

  1. Heat the reagent at, for example, (250 ± 10) °С and maintain at this temperature for 2 h.

  2. Cool in a desiccator to room temperature be­fore use.

  1. Reference materials

    1. Certified reference materials

Certified reference materials (CRMs) are materi­als, e.g. cement, supplied by an organisation con­forming to the requirements for the competence of reference material producers in accordance with ISO Guide 30.

CRMs shall be supplied with a certificate of analysis giving information on the average value and standard deviation in accordance with ISO Guide 31.

  1. Industrial reference materials

Industrial reference materials (IRMs) are materi­als, e.g. cement, prepared and homogenised by a laboratory. The reference analysis of an IRM shall be the average result from inter-laboratory co-ope­rative testing involving at least four laboratories яку входять не менше чотирьох лабораторій, здатних задовольнити критеріям якості, наве­деним в 5.7.3.

  1. Калібрувальні стандарти

Калібрувальні стандарти готують у лаборато­рії з хімічно чистих "х.ч.", реактивів, IRMs, CRMs або їх комбінації. Вони повинні бути підібрані так, щоб забезпечити набір калібру­вальних стандартів, що охоплюють діапазон від максимальних до мінімальних значень для кожного аналізованого елемента і повинні бути рівномірно розподілені в цих межах. Зміна концентрацій елементів не повинна залежати один від одного. Повинно бути не менше семи калібрувальних стандартів серії.

  1. Зв'язуюча речовина

Зв'язуюча речовина, наприклад, віск, вплив якого на аналізовані елементи визначено, використовується при помелі під час приго­тування пресованих таблеток. Кожен раз, коли використовується нова партія зв'язуючої ре­човини, необхідно проводити моніторинг під­готовки проб (див. 5.7.5.).

5.2 Обладнання

  1. Ваги, що дозволяють здійснювати зва­жування з точністю до ± 0,0005 г.

  2. Тиглі для сплавлення і форми для відливання з незмочуваних платинових спла­вів, таких як Pt/5 % Au або Pt/Rh.

Можуть бути застосовані тиглі, призначені як для сплавлення, так і для використання як ли­варна форма (наприклад, форма для комбіно­ваного лиття). Якщо при використанні форми деформуються, їх можна виправити пресу­ванням у відповідному шаблоні. Якщо нижня (пласка) поверхня диска використовується для аналізу, необхідно, щоб внутрішнє дно форми також було пласким і не мало дефектів.

Примітка. Чистота тиглів для сплавлення важлива для досягнення точного аналізу. Цього можна до­сягти, наприклад, кип'ятінням в розведеній хло- ридній кислоті 1:10 за об'ємом або в цитриновій кислоті, 100 г/л.

  1. Кришки, оптимальні з платинового сплаву (не обов'язково незмочувані)

  2. Піч, наприклад, електропіч опору, муфель­на або високочастотна індукційна піч, здатна працювати при (250 ± 10) °С, (700 ± 25) °С, (950 ± 25) °С, (1000 ± 25) °С і (1175 ± 25) °С.

able to meet the performance criteria given in 5.7.3.

  1. Calibration standards

Calibration standards are prepared in the labora­tory from pure, analytical-grade reagents, IRMs, CRMs or a combination of these. They shall be formulated to provide a series of calibration stan­dards covering the range of maximum to mini­mum values for each element being analysed and shall be evenly distributed between those limits. The variation in concentrations of the elements shall be independent of each other. There shall be a minimum of seven calibration standards in a series.

  1. Binding agent

A binding agent, e.g. wax, whose influence on the elements being analysed has been determined, is used in the grinding of samples during the prepa­ration of pressed pellets. Carry out a pellet-prepa­ration monitoring check (see 5.7.5) whenever the batch of binding agent is changed.

  1. Apparatus

    1. Balance, capable of weighing to an accu­racy of ± 0,000 5 g.

    2. Fusion vessels and casting moulds, of a non-wetted platinum alloy, such as Pt/5 % Au or Pt/Rh.

Vessels that serve both as a fusion vessel and as a casting mould (i.e. a combined fusion mould) may be used. If moulds become distorted in use, then they shall be reshaped by pressing in a suit­able former. If the bottom (flat) surface of the bead is used for analysis, it is necessary that the inter­nal base of the mould also be kept flat and free from blemishes.

NOTE Cleanliness of fusion vessels is important in achieving accurate analyses. This can be achieved, for example, by boiling in dilute hydrochloric acid, 1:10 by volume or citric acid, 100 g/l.

  1. Lids, optional, of a platinum alloy (not nec­essarily non-wetted).

  2. Furnace, e.g. an electric resistance, muffle or high-frequency induction furnace, capable of operating at (250 ± 10) °С, (700 ± 25) °С, (950 ±25) °С, (1 000 ±25) °С and (1 175 ±25) °С.

  3. Автоматичний апарат для плавлення, для застосовування при автоматичному при­готуванні дисків (див. 5.6.4).

Автоматичний апарат для плавлення може бути застосований за умови відповідності критеріям, наведеним в 5.7.3.

  1. Апарат для охолодження, що склада­ється з будь-якого пристрою, що створює, наприклад, вузький струмінь повітря, який може бути спрямований на центр дна ливарної форми (наприклад, основа бунзеновського пальника без циліндра), або металева плита з водяним охолодженням.

Примітка. В нормі охолоджування в повітрі є до­статнім, але деякі специфічні проби можуть потре­бувати охолоджувального апарата для швидкого охолодження розплаву. Це необхідно для отри­мання гомогенного диску і звільнення розплаву від прес-форми.

  1. Резервуар тепла для пресс форми, не­обхідний за спеціальних обставин при засто­суванні форм малого розміру, щоб форма не охолоджувалась занадто швидко після вида­лення з печі.

  2. Спектрометр рентгенівської флуорес­ценції, здатний задовольнити критеріям якості, наведеним в 5.7.3.

Примітка. Важливо встановити належні умови ви­мірювання, щоб задовольнити критеріям якості, які базуються на типі проб, типі апарата, на елементах, що аналізуються, і їх вмісті тощо.

  1. Потік газу, підтримуваний за постійної, за можливості, кімнатної температури.

Температура газового балону і з'єднувального трубопроводу критично важлива для запобі­гання дрейфу чутливості пропорційних проточ­них лічильників. Трубопровід має бути якомога коротшим і проходити, за можливості, в межах кімнати з контрольованою температурою, в якій розташований спектрометр. Якщо це не­можливо, балон слід тримати в шафі з конт­рольованою температурою (кімнатна темпе­ратура ± 2 °С) або підтримувати за постійної кімнатної температури іншим способом. З тієї ж причини нові балони слід впродовж не мен­ше 2 год перед застосуванням врівноважувати з кімнатною температурою.

Примітка. Потік газу використовується в пропор­ційному проточному газовому лічильнику XRF спек­трометра.

  1. Automatic fusion apparatus, for use in au­tomatic bead preparation (see 5.6.4).

An automatic fusion apparatus may be used, pro­vided that the performance criteria in 5.7.3 can be met.

  1. Cooling apparatus, consisting of any de­vice, such as a narrow jet of air that can be di­rected to the centre of the base of the casting mould (for example, by the base of a bunsen burner without a barrel) or a water-cooled metal plate.

NOTE Normally, cooling in air is sufficient but some difficult samples can require a cooling apparatus in order to cool the melt rapidly. This is necessary to obtain a homogeneous bead and to free the melt from the casting mould.

  1. Heat reservoir, for the casting mould, re­quired in special circumstances when using moulds of small sizes, so that the mould does not cool too rapidly when removed from the furnace.

  2. Spectrometer, X-ray fluorescence, capable of meeting the performance criteria given in 5.7.3.

NOTE It is important to set appropriate measuring conditions to satisfy the performance criteria based on the type of samples, the type of apparatus, elements being analysed and their content, etc.

  1. Flow gas, maintained at as constant a room temperature as possible.

The temperature of the flow gas cylinder and of the connecting pipework is critical in order to pre­vent drift in sensitivity of the flow proportional counters. Pipework shall be as short as practical and run, whenever possible, within the tempera­ture-controlled room in which the spectrometer is housed. Where this is not possible, the cylinder shall be kept in a temperature-controlled cabinet (room temperature ± 2 °С) or otherwise main­tained at a constant room temperature. For the same reason, new cylinders shall be allowed to equilibrate for at least 2 h to room temperature be­fore use.

NOTE The flow gas is used in the gas flow proportional counter of the XRF spectrometer.

Склад газу може змінюватись при вичерпанні балону. Балони слід заміняти раніше ніж вони стануть порожніми.

    1. Подрібнювальне обладнання, здатне подрібнювати пробу, якщо необхідно, із зв'язу­ючою речовиною до належної тонкості.

    2. Прес для таблеток з зусиллям пресу­вання, придатним для виробництва таблеток з однорідною, щільною поверхнею, що відпо­відає критеріям, зазначеним у 5.7.3.

    3. Прес-форма, зазвичай зі сталі належ­ної міцності для витримування тиску без де­формації і належного розміру для виробниц­тва плавлених дисків, придатних для спектро­метра.

  1. Флюс

    1. Вибір флюсу

      1. Загальні відомості

Однією з переваг сплавленої проби для XRF є той факт, що є можливість вибирати з широ­кого різноманіття флюсів. Для певного калі­брування необхідно використовувати один тип флюсів. Умови, зазначені в 5.3.1.2 - 5.3.1.4, повинні бути виконані для будь-якого викорис­товуваного флюсу.