瑞紳葆分析技術(shù)（上海）有限公司

X射線熒光光譜法（XRF）因制樣簡單、精密度好、多元素同時測定等特點在地質(zhì)、冶金、環(huán)境、建材等領(lǐng)域得到廣泛應用。粉末壓片法是將經(jīng)過干燥或焙燒、研磨并混合均勻的粉末試樣放入專用模具中，用壓片機在一定的壓力下壓制成X射線熒光光譜分析用試樣片。由于制樣簡便、快速、成本低廉，適用于中、重元素的痕量分析和試樣種類較為一致,精度要求不苛刻的主、次、痕量元素的測定，是X射線熒光光譜分析的常用制樣方法之一，特別適合大批量的固體粉末樣品分析。

但是現(xiàn)有的傳統(tǒng)低壓粉末制樣方法(20-40T)難以將樣品壓制成符合測定需要的樣片，樣片表面粗糙，粉末容易脫落，極易污染XRF儀器樣品室，影響后續(xù)測定；或者需要加入粘結(jié)劑成型，使分析線強度下降，影響輕元素和痕量元素的檢測下限，并且需要研磨、混勻等制樣步驟， 增加制樣時間，不利于大批量樣品的快速分析。

而新的超高壓制樣方法在超高壓(140-320T)下制備樣片則完全克服了低壓制備樣片的弊端，大幅改善了制樣效果。多篇有關(guān)高壓制樣的文獻，從表面形態(tài)和致密度、結(jié)構(gòu)分析、檢出限、精密度、準確度五個方面進行了對比：

1．表面形態(tài)和致密度

為了檢查試樣表面的形態(tài)和致密度，通過使用掃描電子顯微鏡對不同壓力制備的試樣拍照，見下圖^[1,2]，隨著壓力的增大,樣片的厚度減小,密度增大, 表面光潔度增加,背景散射減小。

2．結(jié)構(gòu)分析

用X射線衍射儀分別對不同的樣品在40T和160T壓力下進行掃描^［1,3］，通過二氧化硅譜峰半高寬比較，可以發(fā)現(xiàn)高壓樣片明顯變寬，表明峰形發(fā)生變異，變化的原因可能是高壓下二氧化硅的晶格被破壞，粒度減小，樣品表面更加致密。

3．檢出限

各元素的測量條件和公式(1)計算檢出限^[4]。

                                                  （1）

式中,m 為靈敏度;I為空白樣品的計數(shù)率;t 為空白樣品的測量時間。

實際應用中發(fā)現(xiàn)，采用上述公式計算出的檢出限相對偏低，因樣品組成不同，分析元素的靈敏度、散射背景強度、譜線重疊干擾程度都會發(fā)生變化，因而采用理論公式計算出的結(jié)果不能很好地代表實際樣品中元素的檢出水平，也不能反應制樣過程的影響。實際檢測中通常是對各元素含量較低、接近檢出限的實際樣品進行多次測定，以測定值的3倍標準偏差（3S）作為檢出限，對超高壓和傳統(tǒng)低壓的制樣作出對比，并發(fā)現(xiàn)高壓制樣的檢出限明顯優(yōu)于低壓制樣的^[1,2,4]。

4．精密度

對同一樣品不同壓力，在相同分析條件下測量結(jié)果進行了對比，得出結(jié)論高壓制備的樣片計數(shù)率均大于低壓的。^[1]

多篇文獻對多種標準品中的18-23種元素進行測試，得到的結(jié)果：除了個別元素外，絕大部分組分的相對標準偏差都低于1%,制樣的重現(xiàn)性好。^[1,2,4]

5．準確度

    通過對巖石及水系沉積物標樣在40T和160T壓力下制備樣片進行對比測量，發(fā)現(xiàn)160T壓力下制備樣片的各元素分析結(jié)果比40T壓力下下制備樣片的各元素分析結(jié)果更接近標樣的標準值^[1]。

通過對生物樣品的測試也發(fā)現(xiàn)：通過1760MPa壓強下制備樣品，各元素的測定結(jié)果的相對誤差都小于30%，制樣的重現(xiàn)性得到了大幅提高^[4]。

通過在140T壓力下制備生產(chǎn)煤樣品分別測定,并與ICP 多次測定的分析結(jié)果對比得出結(jié)論：X 熒光測定值與化學值基本相符^[2]。

總結(jié)：

超高壓制樣技術(shù)減輕了基體效應，解決了“粉末效應”，無需粘結(jié)劑，各類粉末樣品直接壓制成型，不僅為X射線光譜粉末制樣開辟了一條新途徑， 而且由于元素靈敏度的改善和分析結(jié)果的精密度、準確度等的提高，促進了射線熒光光譜法分析技術(shù)的發(fā)展。

瑞紳葆分析技術(shù)（上海）有限公司結(jié)合現(xiàn)有需求推出了UHPS-320T超高壓制樣系統(tǒng)是首臺全自動超高壓壓片制樣系統(tǒng)，不僅能用于X射線熒光光譜制樣，同時還可以用于X射線衍射儀（XRD）、直讀光譜儀、激光誘導擊穿光譜儀（LIBS）、原子熒光光譜儀（AFS）、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES）、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）等固體直接進樣分析設備制樣，諸如鋼絲、金屬粉末等多種類型樣品，詳情將陸續(xù)發(fā)表。

[1]張勤，于兆水，李小莉，李國會． X 射線熒光光譜高壓制樣方法和技術(shù)研究[J]． 光譜學與光譜分析， 2013，33( 12) : 3402 － 3407．

[2]李小莉, 安樹清, 于兆水,等. 高壓制樣X-射線熒光光譜法測定煤樣品中17種元素和灰分[J]. 分析化學, 2014, 42(2):283-287.

[3]陳岳, 羅武干, 穆青,等. 河北臨漳曹村窯址青釉器物工藝特征研究[J]. 巖礦測試, 2013, 32(1):64-69.

[4]于兆水, 陳海杰, 張雪梅,等. 高壓粉末制樣-偏振能量色散X射線熒光光譜法測定生物樣品中24種元素[J]. 理化檢驗-化學分冊, 2015, 51(11):1594-1597.

[5]梁鈺. X射線熒光光譜分析基礎(chǔ)[M]. 科學出版社, 2007.