(一)适用范围

适用于土壤微量重金属分析。在土壤微量重金属监测领域，开展TXRF设备的应用分析测试和性能测试研究，提出仪器性能质量水平和发展方向及建议，验证TXRF设备的功能、技术、安全等各项性能指标，可提高仪器性能，并为起草全反射仪器在土壤检测中提供技术依据。

(二)方法原理

样品受X射线照射后，其中各元素原子的内壳层(K，L或M层)电子被激发逐出原子而引起电子跃迁，并发射出该元素的特征X射线荧光。元素特征X射线的强度与该元素在样品中的原子数量(即含量)成比例，通过测量样品中某元素特征X射线的强度，便可求出该元素在样品中的含量，即为X射线荧光光谱定量分析。

(三)仪器和设备

参考仪器为怡文环境科技生产的TXRF0197-A型全反射X射线荧光分析仪，主要由三部分组成，即主机、电脑和高纯氮气瓶。仪器指标参数见表5-57。

主机中含有主要的功能模块，包括电源、X-光管、X-荧光探测器、全反射光学平台、驱动电路、氮气管路等。电脑主要用于系统控制，内含控制软件和分析软件，通过RS232和USB接口与主机相连。高纯氮气瓶则主要为主机内部样品室提供一个氮气环境，消除空气中的氩气对测试某些特定元素的干扰。具体设计实现框图如图5-2。

表5-57 全反射X射线荧光分析仪指标参数


图5-2 全反射X射线荧光分析仪构造：主机中含有的主要功能模块

(四)样品制备

全反射X-荧光分析仪对分析样品的制备方式有特殊要求，即必须将待测样品在平滑的载片上制成薄膜；只有对该薄膜进行测试，才会产生全反射效果，从而有效降低背景干扰，实现极低的检出下限。另外，针对环境土壤中含量有可能非常低的样品，为有效降低环境样品的检出下限，还要通过样品前处理的萃取等操作，实现待测元素的分离与富集。

(1)固体筛的样品制样：固体样品首先需进行粉碎，使用土壤粉碎机将固体样品粉碎至能过200目筛的颗粒。选择10mL容量瓶进行制样，称取0.1g固体样品转入容量瓶内，加1000mg/L硝酸钇内标800uL，使用曲拉通溶液定容至10mL。

将配制完成的固体样品放入搅拌机搅拌，固体样品充分悬浮在溶液中，取10uL样品制膜烘干测试。

(2)水样直接滴膜烘干：该方法制膜简单快速，但检出限略高。若水样复杂，各共存元素之间也可能会产生相互干扰。

制膜方法：先在玻璃载片上滴一滴(10uL)三甲基硅醇，烘干后形成一疏水薄膜；在此疏水薄膜上滴加10uL样品，烘干后形成样品膜用于TXRF测试。

为提高样品检测的精确度，在每天的低质量浓度样品测试之前，需重新标定空白值。建议使用同一个玻片测量。

(3)内标元素的加入。

TXRF分析在定量分析方面往往容易受制膜形状、位置、尺寸、均匀程度等变化的影响以及受玻璃载片加工精度差异影响，为此，需要在分析体系中加入内标稀土元素钇，该元素在环境样品中稀有存在、谱线位置在感兴趣区间的边缘、对分析元素无干扰。

(4)制样注意事项：采取水样直接滴膜烘干方法时，为提高样品的检出下限，制膜过程中可采用富集制膜的方法，即在三甲基硅醇烘干的疏水薄膜上滴定10uL的被测样品，烘干后再滴定10uL样品，反复滴定3次。

被测样品中的Hg元素会随制样温度的升高而大量流失，因此制样过程中恒温电热板的温度不宜过高，控制在60～70℃为宜，如被测元素含量过低，请采用分离与富集的方式进行制膜测试。

相关链接：土壤和沉积物波长色散X射线荧光光谱法（三）

文章来源：《危险废物鉴别及土壤监测技术》

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