CN103245538A - 一种x荧光光谱分析用标准样品的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种X荧光光谱分析用标准样品的制备方法，其制备步骤包括：a、熔融：将基材加热至熔融温度后，加入待测样品，基材与待测样品混合分散均匀后，将混合物板材放入模具中，并将混合物板材与模具间用聚酯膜隔开；b、压片成型：135～145℃下将模具中的混合物板材压片成型后，经冷却定型及机械切割，制得样品。采用本发明的方法，可制备目标元素质量百分含量为ppm级的X荧光光谱分析用标准样品，制备的样品表面光滑，内部无气泡，具有良好的均匀性与稳定性，符合ROHS分析用标准样品的量值要求，且具有一定的浓度梯度分布，能达到一级标准物质对特性量均匀性、稳定性的要求。

Description

一种X荧光光谱分析用标准样品的制备方法

技术领域

本发明涉及一种分析用标准样品的制备方法，具体涉及一种X荧光光谱分析用标准样品的制备方法。

背景技术

X荧光光谱仪（XPF）能够非破坏性地快速进行多元素分析，可以迅速筛查多种类样品基质如固体、泥浆、粉末、糊状物、薄膜、空气过滤物以及其他很多基质样品中的未知成分，已成为有害物质初步筛选普遍采用的检测方法。X荧光光谱仪是一种比较测量装置，其示值仅仅是一个信号，并不是被测量的量值，只有当用已知量值，如标准物质的量值进行标定，建立起已知量值与示值信号的函数关系后，才能将信号大小转换成被测量的量值。实际工作中，由于基体效应的存在，使得分析元素的浓度和示值信号并不严格成正比，这就需要待测样与建工作曲线的标准样品基材一致。

然而，每个仪器使用者由于各自的特点，其待测样品各不相同，所以有必要根据自身的特点制备符合要求的标准样品。X荧光分析用固体样品的制样方法有粉末压片法和熔融制样法。粉末压片法成本低、速度快、易操作，适用于生产控制，其缺点是此方法制成的样品存在较严重的颗粒效应，容易影响测量结果的准确性。熔融法是将原料熔融后再注入模具成型，用此方法制得的样品强度较高，表面光滑，均匀性好，可以很好第克服颗粒效应。但是，ROHS分析需要的固体标准样品目标元素质量百分含量为ppm级，由于微量组份量值很小，在固体基材中不易均匀稳定分布，用上述两种方法制作出来的样品很难达到国家一级标准物质对特性量均匀性、稳定性的要求，这也是目前尚未见到ROHS分析用标准样品研制方法报道的原因之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种目标元素质量百分含量为ppm级的X荧光光谱分析用标准样品的制备方法，制备的样品具有良好的均匀性与稳定性，能达到一级标准物质对特性量均匀性、稳定性的要求。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种X荧光光谱分析用标准样品的制备方法，包含以下制备步骤：

a、熔融：将基材加热至基材的熔融温度后，加入待测样品，基材与待测样品混合分散均匀后，将混合均匀的混合物板材放入模具中，混合物板材与模具间用聚酯膜隔开；

b、压片成型：135～145℃下将模具中的混合物板材压片成型后，经冷却定型及机械切割，制得样品。

优选的是：所述基材为PE、PP或PVC。

优选的是：所述基材为PE。

优选的是：所述熔融温度为115～125℃。

优选的是，目标元素的质量百分含量为0～6000ppm。

优选的是：所述目标元素为Cd、Pb、Hg、Cr和Br中的一种或几种。

优选的是：步骤a中所使用的设备为熔炼机，在进行熔融操作时，所述熔炼机的两辊间相对间距为3mm。

优选的是：步骤b中所使用的设备为压片机，其压片过程为：循环“加压-放松”操作3次，以减少混合物板材里面的气泡，然后再持续加压3分钟，使混合物板材定型。

优选的是：所述步骤b后按方差分析法对样品进行均匀性检验，按平均值一致性检验法对样品进行稳定性检验。

相对于现有制样方法，本发明的制样方法是在现有的熔融未加压注模制样工艺的基础上，改进工艺流程，采用熔融加压片工艺制备目标元素质量百分含量为ppm级的X荧光光谱分析用标准样品，制备的样品表面光滑，内部无气泡，具有良好的均匀性与稳定性，符合ROHS分析用标准样品的量值要求，且具有一定的浓度梯度分布，能达到一级标准物质对特性量均匀性、稳定性的要求。按方差分析法（F检验法）进行均匀性检验，平均值一致性检验法进行稳定性验证，结果表明：采用本发明制备的标准样品可以用于制作X荧光光谱仪ROHS分析用工作曲线，标准样品经过定值后可以进行量值传递，可以校准ROHS分析用X荧光光谱仪。

附图说明

图1示出了本发明所述制备方法的流程图；

图2示出了本发明中均匀性检验测试点分布图。

具体实施方式

一种X荧光光谱分析用标准样品的制备方法，其特征在于，包含以下制备步骤：

a、熔融：将基材加热至基材的熔融温度后，加入待测样品，基材与待测样品混合分散均匀后，将混合均匀的混合物板材放入模具中，混合物板材与模具间用聚酯膜隔开；

b、压片成型：135～145℃下将模具中的混合物板材压片成型后，经冷却定型及机械切割，制得样品。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步描述，但本发明并不限于下述实施例。

实施例1

本实施例中，待测样品选自含有目标元素的十溴二苯乙烷、硬脂酸镉、硬脂酸铅、铬酸钾及醋酸汞，上述各物质均为分析纯。

一种X荧光光谱分析用标准样品的制备方法，包含以下制备步骤：

a、熔融：采用熔炼机，将其辊温升至120℃，并将两辊间的相对间距调整至3mm，将PE基材放入两辊间的区域，待PE基材在辊间熔融并包覆在辊上之后，加入称取好的待测样品，同时不断用铁铲刀翻动混合物，使之混合更加均匀；然后将混合均匀后的混合物板材放入模具中，且混合物板材与模具间用聚酯膜隔开；

其中，PE基材每份重130g，共称取8份，待测样品十溴二苯乙烷、硬脂酸镉、硬脂酸铅、铬酸钾及醋酸汞各7份，混合后的各样品分别记为：PE-1、PE-2、PE-3、PE-4、PE-5、PE-6、PE-7、PE-8，各样品中各组分含量如表1所示，其中样品PE-1作为空白样，不添加任何待测样品：

表1各样品组成

b、压片成型：压片机升温至140℃，将装有混合物板材的模具放入压片机上、下压板间，开动压片机使上、下压板与模具接触，预热2分钟，循环“加压-放松”操作3次，以除去混合物板材中的气泡，然后持续加压3分钟，使混合物板材在模具中成型，然后在冷压平板机中加压3分钟，使混合物板材冷却定型，将定型的混合物板材经过机械切割，制得圆形块状样品。

c、均匀性、稳定性检验:

本发明参照国家一级标准物质均匀性检验标准，按方差分析法（F检验法）进行均匀性检验：随机抽取某样品组H中的10块样品（记为H1，H2，…，H10），每块样品上取3个测试点，测试点分布如附图2中所示，其中，测试点1处为样品中心点，测试点2处为横轴方向距中心点

处，测试点3为样品纵轴方向距中心点r处，所述r为样品半径，检测目标元素的含量，利用方差分析法对样品间以及样品内的均匀性进行分析。表2示出了样品均匀性检验结果（单位：ppm）。检验结果表明：统计量F<F_{0.05,(m-1),m(n-1)}，样品的含量在样品间以及样品内无显著差异，样品是均匀的。

表2样品均匀性检验结果（单位：ppm）

本发明采用平均值一致性检验法进行稳定性检验，在20～30℃下，在不同的时间点（起始与间隔12个月），对同一样品进行10次测定（N=2，n=10），样品稳定性检验结果见表3，稳定性检验结果表明：样品在间隔为12个月后，统计量t<ta(n₁+n₂-2)，样品的特性量值未发生显著性变化，样品是稳定的，由此可知，样品可于常温稳定储存12个月。

表3样品稳定性检验结果

定值分析

本发明采用发射光谱法、原子吸收分光法对目标元素Cd、Hg、Cr和Pb进行定值，采用气相色谱质谱联用、离子色谱法对目标元素Br进行定值。其结果见表4

表4定值结果（元素含量单位：mg/kg）

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (9)

1.一种X荧光光谱分析用标准样品的制备方法，其特征在于，包含以下制备步骤：

a、熔融：将基材加热至熔融温度后，加入待测样品，基材与待测样品混合分散均匀后，将混合均匀的混合物板材放入模具中，混合物板材与模具间用聚酯膜隔开；

b、压片成型：135～145℃下将模具中的混合物板材压片成型后，经冷却定型及机械切割，制得样品。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述基材为PE、PP或PVC。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述基材为PE。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述熔融温度为115～125℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述待测样品中，目标元素的质量百分含量为0～6000ppm。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述目标元素为Cd、Pb、Hg、Cr和Br中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a中所使用的设备为熔炼机，在进行熔融操作时，所述熔炼机的两辊间相对间距为3mm。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b中所使用的设备为压片机，其压片过程为：循环“加压-放松”操作3次，以减少混合物板材里面的气泡，然后再持续加压3分钟，使混合物板材定型。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤b后按方差分析法对样品进行均匀性检验，按平均值一致性检验法对样品进行稳定性检验。

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