JPH07270288A - 蛍光x線分析に使用する試料の調製法 - Google Patents

蛍光x線分析に使用する試料の調製法

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JPH07270288A
JPH07270288A JP6339435A JP33943594A JPH07270288A JP H07270288 A JPH07270288 A JP H07270288A JP 6339435 A JP6339435 A JP 6339435A JP 33943594 A JP33943594 A JP 33943594A JP H07270288 A JPH07270288 A JP H07270288A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 容易に均一な固体試料の調製ができ、安全で
正確な測定が行えて、軽元素の分析に有利であり、ま
た、He置換を行う必要がなく、真空条件下での測定が
可能な油状試料の調製法を提供する。 【構成】 油状試料を油固化剤で凝固させて調製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、潤滑油やグリースな
ど粘度の高い液状物からなる油状試料を蛍光X線分析す
るときに使用される試料の調製法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、蛍光X線分析により油状試料の成
分を分析する手法として、(1)専用の液体ホルダー内
に油状試料を装填させて分析する方法と、(2)分析保
護膜が介在されたホルダー内に油状試料を装填させて分
析する方法と、(3)フィルタに油状試料を滴下させて
乾燥させた後に分析する方法とが知られている。
【0003】上記第1の方法は、図4に示すように、径
小開口部31と径大開口部32を備えた液体ホルダー3
0を用い、このホルダー30を図示の場合とは逆向き
に、つまり、径小開口部31が上向きで、径大開口部3
2が下向きとなるように反転させた状態で、この径大開
口部32側にPPフィルムやマイラーなどからなる保護
膜33を気密状に当てがって、上記径小開口部31から
ホルダー30内に油状試料34を装填する。そして、試
料装填後に、上記径小開口部31を蓋35で閉鎖し、図
示のように上記ホルダー30を反転させて、上記保護膜
33の上部側から一次X線を照射させる。
【0004】上記第2の方法は、図5に示すように、上
下が開放されたほぼ筒状のホルダー36を用い、このホ
ルダー36内にPPフィルムやPEフィルム又はマイラ
ーなどからなる保護膜37を挿入し、この保護膜37内
に油状試料34を装填する。そして、上記ホルダー36
の下方開口部38から保護膜37に向けて一次X線を照
射する。
【0005】上記第3の方法は、図6で示すように、吸
収性に富むフィルタ39を用い、このフィルタ39に油
状試料34を滴下させて乾燥させ、真空下でフィルタ3
9に一次X線を照射させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
な各分析方法は、次のような問題がある。先ず、第1お
よび第2の方法では、たとえばNa以下の軽元素を分析
する場合、エネルギーレベルの低い長波長X線が使用さ
れるが、このような長波長X線を使用するときには、油
状試料34から放射される蛍光X線の大部分を上記各保
護膜33,37が吸収してしまって測定が困難で、実際
上は使用することができない。また、測定中に油状試料
34中に気泡が発生して正確な測定が不能となる。特
に、第1方法では、X線が照射される油状試料34の上
部側に多くの気泡が発生する。また、長時間にわたって
(約10分程度)X線照射を行うと、上記各保護膜3
3,37が破損する危険性があり、このため、少ない成
分の定量分析つまり短時間のX線照射で測定可能なもの
に制限される。
【0007】さらに、上記油状試料34を真空下で蛍光
X線分析すると、真空のために、分析保護膜が破損し、
飛び散った試料により、内部を汚染してしまうため、上
記第1、第2方法の何れの場合でもHe置換の雰囲気下
で行う必要がある。しかも、第1方法では、上記ホルダ
ー30の形状が複雑で取り扱い難いばかりか、油状試料
34を使用した後の清浄が面倒である。
【0008】また、第3の方法では、たとえばグリース
のような粘度の高い油状試料を蛍光X線分析する場合
に、一定体積量を切り出して採取するのが困難である。
しかも、上記フィルタ39中に油状試料34が均一に拡
散し難いことから、たとえ定量分析で検量線を作成して
も、正確な分析結果が得られない。その上、石油系の油
状試料を分析するようなとき、X線照射中に油状試料に
含有されるS(硫黄)が吸着あるいは揮散して、正確な
分析を行うことができない。
【0009】この発明は、以上のような問題に鑑みてな
されたもので、その目的は、以上のような従来の各種問
題点を解決できる蛍光X線分析に使用される試料調製法
を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の試料調製法は、油状試料を油固化剤で凝
固させて調製している。ここで、油状試料とは、 1.脂肪酸のグリセリドを主成分とする動植物油脂 2.炭化水素を主成分とする石油 3.アルコール,ケトン,アルデヒドを主成分とする芳
香油 などで、一般に燃焼性を有するものをいう。
【0011】
【作用および効果】この発明によれば、油状試料に油固
化剤を混合して冷却凝固させることにより、容易に均一
な固体試料が調製され、この固体試料を用いて蛍光X線
分析が行われる。このため、従来の保護膜を用いる必要
がなくなって、保護膜の破損の危険を伴うことなく安全
な測定が行える。さらに、保護膜なしに真空下にて測定
可能となるので、軽元素の分析に有利となる。
【0012】また、油状試料中に、比重が大きいために
下部の方へ移動して不均一な濃度となり易い金属の摩耗
粉などであっても、この油状試料は固体化されているた
め、濃度の不均一が生じにくいので、客観性のある正確
なデータが得られる。
【0013】さらに、油状試料を壜のような容器に採取
することができ、フィルタに滴下するものではないか
ら、容器に余分に入ったときは容器から取り出すことに
より、一定量の試料を正確に採取できる。また、油状試
料を正確に評量し、その質量と同量の油固化剤を評量し
て、これら両者を混合するなどして油状試料の固化を容
易に行える。また、石油系の油状試料を分析するような
とき、硫黄成分の吸着や揮散が少ないから、硫黄成分の
X線強度の経時的変化が少ない。したがって、従来の第
3の方法よりも、正確な分析を行うことができる。
【0014】また、上記油固化剤として、例えば12ー
ヒドロキシステアリン酸(C18383 )を主成分と
し、その他の不純成分の少ないものを用いることによ
り、試料調製時の希釈剤ともなり、油状試料と均一に混
合されるので、油固化剤の混入による分析精度の低下が
防止される。
【0015】
【実施例】以下、この発明について具体例を挙げて説明
する。図1は、この発明にかかる試料調製法を示してい
る。先ず、同図の(A)に示すように、上部に蓋10を
備えたサンプル壜1を用い、このサンプル壜1に、組成
が予め分かっている市販の油標準試料S−21(商品
名、Conostan社製)を約5g秤量採取して投入
し、また、油固化剤として市販の試薬である12ーヒド
ロキシステアリン酸(関東化学株式会社製)の同量を秤
量採取して投入した。
【0016】そして、上記サンプル壜1に蓋10を取付
けて、このサンプル壜1を容器2内の熱湯(100℃)
20に浸漬させ、湯煎により上記油標準試料と油固化剤
とを溶解させた。溶解後に、上記サンプル壜1を手で揺
動させながら内部の混合物3を充分に攪拌させて均一に
混合させた。尚、溶解濃度の高い油状試料の場合には、
熱油(例えば150℃)で溶解させるとよい。また、上
記油標準試料と油固化剤との攪拌は、手によることな
く、機械的に行うことも可能であり、このことについて
は後で説明する。
【0017】そして、同図の(B)で示すように、表面
フラットな金属板4上にPP(ポリプロピレン)フィル
ム5を広げ、このフィルム5上に内径31mmのアルミ
ニウム製リング6を置き、このリング6内に上記混合物
3を流し込んで自然冷却により硬化させた。この後、上
記フィルム5を剥がし、固体試料7として蛍光X線分析
に使用した。
【0018】同図のCは蛍光X線分析用の試料ホルダー
を示しており、このホルダー8は、上部に開口部80を
もつホルダー本体81と、この本体81に内装された純
アルミニウム製の中空カップ82と、このカップ82を
上記開口部80側に常時付勢させるコイルばね83とか
ら構成されている。
【0019】そして、上記固体試料7は、上記カップ8
2の上面側と開口部80の周縁部との間に弾力的に挟み
込まれてセットされ、上記開口部80側から一次X線が
固体試料7に向けて照射される。尚、上記純アルミニウ
ム(Al)製の中空カップ82は、上記固体試料7を透
過した一次X線の反射線、蛍光X線などの不要X線を最
小限に抑えるためにものである。また、上記固体試料7
は、上記混合物3の流し込み時に、その上部側表面が波
打って不均一面となり易いため、上記試料ホルダーへの
セット時には、上記フィルム5を剥離した面がX線照射
側とされる。
【0020】次に、上記固体試料7に含まれる油標準試
料S−21についての蛍光X線分析による定性分析試験
を行い、その検出X線強度より、公知の「ファンダメン
タルパラメータ法(FPオーダー分析法)」を用いて半
定量分析を行った。この試験に際しては、測定装置とし
て、「理学電機工業株式会社製の蛍光X線分析装置RI
X20003」を用い、次の表1のような条件下で行っ
た。上記半定量分析で得られた分析値は、表2に示す通
りである。
【0021】
【表1】
【0022】尚、上記表1において、分光結晶の項は、
測定元素と対応して使用されるものを示しており、同項
のTAPは、フタル酸タリウム(TlHC8
4 4 )、PETはペンタエリチリトール(C(CH2
OH)4 )、Geはゲルマニウム、LiFは沸化リチウ
ムを示している。また、検出器の項のF−PCはガスフ
ロー形比例計量管、SCはシンチレーションカウンタを
示している。
【0023】
【表2】
【0024】尚、上記表2においては、油固化剤を12
ーヒドロキシステアリン酸(C18383 )100%と
して計算し、また、S(いおう)の標準値は別途の検量
線法で推定した結果を示している。同表中、数値の単位
は重量%である。
【0025】以上の表2から明らかなように、X線強度
の測定結果から得られた分析値と、上記油標準試料に含
まれる予め分かっている各成分の標準値とは良好に一致
しており、試料中成分の概略値を簡単に分析できること
が理解される。
【0026】尚、上記固体試料の硬化率が不足気味で、
この試料から構成成分が揮散する恐れのあるときには、
上記試料を薄い分析保護膜(例えば約1μm)で保護し
てHe置換により測定すればよい。また、上記油固化剤
は、その量を変化させる、つまり、希釈率を変化させる
ことも可能である。さらに、この発明の試料調製法は、
検量線法およびファンダメンタルパラメータ法による定
量分析にも利用できる。
【0027】表3は、本発明の固体試料を用いた場合
(図1の方法)と、従来法である油状試料のフィルタ滴
下試験を行った場合(図4の方法)の結果を示してい
る。固体試料は、上記油標準試料と油固化剤を1:1の
割合で配合したものであり、フィルタに滴下させた油状
試料は、同油標準試料と希釈剤(キシレン)を1:5の
割合で配合したものである。励起X線照射時間に対する
試料からのS−Kα線の強度(S含有量に対応)の経時
的な変化を測定した。また、同試験では、フィルタとし
て理学電機工業株式会社製のマイクロキャリーを使用し
た。
【0028】
【表3】
【0029】上記表3から明らかなように、励起X線照
射時間に対するS−Kα強度の変化率が、本発明のもの
は従来のものと較べて極めて小さく、このことから試料
へのSの吸収又は同試料からのSの揮散が小さく抑えら
れていることが理解される。このため、多元素を順次分
析するために長時間にわたってX線を試料に照射した場
合でも、従来に較べて油状試料中のSの分析精度を大幅
に改善することができる。尚、本発明のデータでは、変
化率が時間経過に伴いS−Kα線の強度がやや大となっ
ている(変化率がプラス)が、これは真空ポンプの潤滑
油に含まれたSがS−Kα線の強度に影響を与えている
ものと思われる。
【0030】以上の試験においては、油状試料と油固化
剤をサンプル壜に投入した後、このサンプル壜を手で揺
動させて混合するようにしたが、この混合は、たとえ
ば、サンプル壜を保持して揺動させることにより攪拌す
るような攪拌装置を用いて自動的に行うことが好まし
い。
【0031】次に、本発明で調製される試料により重元
素(Fe:鉄)と軽元素(Al:アルミニウム)の検量
線を作成する場合について説明する。標準試料として、
予め濃度が分かっているConostan社製のFe5
000ppmとAl5000ppmを使用し、これらを
それぞれ同社製のベースオイル(75BaseOil)
で多段階濃度に希釈し、この多段階濃度のものを上述し
た12ーヒドロキシステアリン酸でそれぞれ固化して測
定試料を調製した。このとき、各測定試料として、同一
濃度のものを2点ずつ調製した。
【0032】そして、上記各測定試料(Fe,Al)に
ついて蛍光X線強度を測定することにより、それぞれ検
量線Fe−Kα,Al−Kαを作成し、このときの再現
性と正確度について調べた。なお、X線測定に際して
は、測定装置として理学電機工業株式会社製の蛍光X線
分析装置(RIX2000)を用い、また、X線管とし
てロジウムターゲットを、検出器としてガスフロー型比
例計数管をそれぞれ使用した。
【0033】以上の測定結果、図2の検量線Fe−Kα
(X)と、図3の検量線Al−Kα(Y)が得られた。
このとき、上記検量線Xにおける再現性σpは1.0p
pmで、正確度は0.9ppmであった。また、上記検
量線Yにおける再現性σpは6.5ppmで、正確度は
7.0ppmであった。
【0034】ここで、上記再現性σpは、同一濃度とさ
れた各試料の2点について蛍光X線強度を測定し、これ
ら2つの測定値間の誤差の平均値×(1/d2)(n=
2)によって求められる。このとき、(1/d2)(n
=2)=0,8862である。また、上記正確度は、試
料の測定値と、測定値を直線近似して得られた検量線
X,Yとの差である。また、図2および図3において、
各検量線X,Yは、バックグランド成分を差し引いたX
線のネット強度を示している。
【0035】以上のことから、本発明による試料は、検
量線を作成する場合の再現性と正確度に優れていること
が理解できる。また、特に、X線強度が低いAl以下の
軽元素を分析するとき、従来のように、フィルムなどか
らなる分析窓を必要としないため、X線分析に有利とな
る。なお、図3には、従来の液体法で調製された試料に
つき、分析窓として厚さ5μmのポリエステルフィルム
を用いた場合の検量線Zを参考として併記している。し
かし、この検量線Zでは、良好な再現性が得られず、ま
た、充分な正確度も得られない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる試料調製法を工程順に説明す
る断面図である。
【図2】この発明で調製された試料(Fe)の検量線で
ある。
【図3】同じく試料(Al)の検量線である。
【図4】従来の第1分析方法に用いる液体ホルダーの断
面図である。
【図5】従来の第2分析方法に用いる分析保護膜が介在
されたホルダーを示す断面図である。
【図6】従来の第3分析方法に用いる油状試料が滴下さ
れたフィルタを示す断面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛍光X線分析に使用される油状試料を調
    製する方法であって、油状試料を油固化剤で凝固させて
    調製する試料の調製法。
JP6339435A 1994-02-08 1994-12-29 蛍光x線分析に使用する試料の調製法 Expired - Fee Related JP2796067B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008032749A (ja) * 2001-06-19 2008-02-14 X-Ray Optical Systems Inc 蛍光x線分光システム及び蛍光x線分光方法
CN103969271A (zh) * 2013-01-30 2014-08-06 中国建材检验认证集团股份有限公司 X射线荧光分析法测定水泥中不同价态硫元素的方法

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