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石灰石: 快速、精準地分析CaO、MgO、Fe₂O₃等主要成分

Introduction簡介

石灰石是最重要的工業商品之一，因為它在建筑材料、鋼鐵生產、制藥和食品等領域有著廣泛的應用。 與工業礦產的其他步驟一樣，必須對生產過程進行持續的監控，以確保產品質量的一致性。

特別受歡迎的是高純度石灰石，含有高含量的氧化鈣和低濃度的雜質，如Fe₂O₃。同時MgO也是石灰巖重要的天然成分，需要檢測。本報告表現了S2 PUMA用于石灰石測量的分析性能。

S2 PUMA: 快速簡化生產控制。 S2 PUMA是高性能的臺式能量色散x射線熒光(EDXRF)光譜儀，具有廣泛的應用范圍。因為它的XY軸自動進樣器可以對大批量的過程樣品進行無人值守的分析，因此非常適合石灰石樣品的過程控制。 其HighSense?光路和可選的輕元素(LE)配置，確保高通量的同時還保證了最佳的精確度和準確度，即使是對Mg這樣的輕元素。

儀器可選配符合人體工程學的TouchControl?觸摸式操作界面，可在孤島模式下獨立進行常規操作，不需要任何PC外設，完全適合工業環境。專門設計的儀器保護系統SampleCare?和強大的用戶控制軟件 SPECTRA.ELEMENTS，堅固的設計保證了儀器能夠長時間運行。

表 1:校準數據

校準數據

此應用報告中，采用S2 PUMA20位XY軸自動進樣器，配備Ag靶LE探測器，選取8個石灰石標準品進行工作曲線校準。稱取9 g研磨好的樣品粉末和1 g的粘合劑石蠟，在150kN的壓力下壓片30秒，制備成40 mm直徑的壓片樣品。測量時間為100秒，并在真空條件下進行，以達到最佳的輕元素檢測，無需氦氣沖洗以降低運行成本。峰值和背景位置分別由固定位置、積分和峰值高度或低包絡線定義。 用于校準的參考樣品元素的量程和標準偏差見表 1。

Mg的標準曲線(見圖1) 顯示了S2 PUMA出色的分析能力，尤其對于輕元素有著優異的線性相關 (R2=0.99953) ，3σ的標準差為0.1620%，濃度范圍為17.9%以內。

圖1: Mg的校準曲線

分析精密度

為了驗證S2 PUMA卓越的分析穩定性，每17 min重復測試樣品10次。表2列出了測試條件。 每次分析后，樣品從樣品倉中自動取出。本次在S2 PUMA上的重復實驗分析數據，結果和相對標準偏差見表 3。

表2: 測試條件

表3: 石灰石主要成分的測試精度 (測試時間為100 s)

測試準確性

 S2 PUMA的準確性可以從以下范例中表現出來。根據上述校準方法，分析結果及參考值如表4所示。

表中的數據顯示出石灰巖的測試結果與參考值具有高度的一致性。特別指出的是，對于像Ca，Fe這樣的重要元素，結果匹配的非常好，甚至于對于Mg這樣的輕元素，與參考值也非常接近。

表4: 標準物質的準確度測試 (測試時間為 100 s)

Summary總結

基于HighSense光路和LE配置，S2 PUMA提供了優異的輕元素分析性能，在最短的測量時間內獲得最佳結果。集成了真空模式，與氦氣沖洗模式相比，運行成本更低。此外，可選配的觸屏控制（TouchControl） 的簡單操作，使得S2 PUMA成為工業環境中完美的質量控制搭檔。