Контрольная работа Рентгенофлуоресцентный анализ По дисциплине Общая геохимия Руководитель К. гм н., доцент

• Название: Контрольная работа Рентгенофлуоресцентный анализ По дисциплине Общая геохимия Руководитель К. гм н., доцент
• Дата: 25.05.2022
• Размер: 27.79 Kb.
• Имя файла: KR.docx
• Тип: Контрольная работа; #548148

Министерство науки и высшего образования Российской федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»


Геолого-географический факультет

Кафедра геологии, геодезии и кадастра

Контрольная работа
Рентгенофлуоресцентный анализ

По дисциплине

«Общая геохимия»

Руководитель

К.г-м.н., доцент

________ Пономарева Г.А.

Исполнитель

Студент гр. З-20ПГ(с)ГНГ-2

_______ Дмитриев А.В.

«____» _____________2022

Оренбург, 2022

Содержание

1.ED-2000 4

2.Horiba Mesa-500W 4

1. Общие сведения

Линейчатые рентгеновские спектры могут быть получены при облучении анализируемого вещества рентгеновскими квантами. Для того чтобы все присутствующие в образце элементы флуоресцировали (испускали характеристические рентгеновские лучи), используют непрерывный спектр, который генерируется рентгеновской трубкой прибора (белое излучение).

Число химических элементов, которые анализируют с помощью РФА довольно большое - от натрия до урана, но пространственное разрешение оказывается значительно худшим – порядка сантиметра, а не нескольких микрометров (по сравнению с электронно-зондовым микроанализом). Недостаточная разрешающая способность ограничивает использование РФА при анализе минералов, и рассматриваемый метод применяют главным образом для валового анализа пород и руд.

Количественный РФА проводят с использованием метода градуировочного графика. Однако имеются сложности с приготовлением необходимого образца сравнения (из-за сложности его состава и структуры). Поэтому более перспективным считается способ безэталонного РФА, который основан на определении элементов с использованием теоретически рассчитанных фундаментальных физических параметров. Успех анализа обеспечивается правильными условиями проведения анализа.

Данный метод идеален для валового анализа рассеянных элементов. Диапазон определяемых содержаний 10 ^{– 5} % - 100 % масс. Относительное стандартное отклонение результатов РФА менее 0,05 (S_r).

К преимуществам РФА относят простоту подготовки образцов. Образцы могут быть в виде спрессованных шариков или таблеток, получаемых из тонко измельченного вещества путем сплавления его с боратом лития или другим подобным соединением. Именно простота подготовки образцов, а также современный уровень проведения анализа, способствует чрезвычайно широкому применению этого метода в исследовании состава руд.

2. Приборное обеспечение

1. ED-2000

Прибор снабжен 16-позиционной турелью для автоматической смены образцов. Работа прибора полностью контролируется компьютером, управление с помощью клавиатуры компьютера.

Прибор наиболее эффективен для силикатного химического анализа, так как исключает необходимость применения трудоемких операций по разложению проб, не требует применения дорогостоящих химических реагентов и прост в управлении и обслуживании.

Использование прибора ED-2000 позволяет выполнять фундаментальные научные исследования. Знание полного химического состава является основой при выполнении любых фундаментальных и прикладных геолого-геохимических научных исследований. На этой основе принимаются решения о выборе методов подготовки и анализа редких и рассеянных элементов, способах извлечения полезных компонентов, возможностях утилизации отходов горнорудных предприятий (в частности, применимость их в качестве строительных материалов и добавок).

2. Horiba Mesa-500W

Рентгенофлюоресцентный анализатор HORIBA MESA-500W обеспечивает измерение всех элементов от натрия до урана одним нажатием клавиши.

Основные особенности:

- высокая точность, высокое разрешение спектрометра, высокая чувствительность гарантируются специально разработанной системой рентгеновской оптики. Чувствительность по всем элементам почти удваивается по сравнению с прежними моделями;

- рентгеновская трубка мощностью 4 кВт с тонким окном – чувствительность более чем на 30 % выше по сравнению с системами, оснащенными обычными 3 кВт трубками;

- быстрый и надежный качественный анализ, скорость сканирования 180 º/мин;

- определение углерода, водорода и кислорода в органических материалах. Оригинальный метод Shimadzu – метод измерения интегральной интенсивности в сочетании с методом фундаментальных параметров для фона – позволяет количественно определять углерод, водород и кислород в органических материалах;

- возможность надежного локального анализа (1мм) в произвольно выбранном участке образца;

- возможность картирования распределения элементов в образце с пространственным разрешением 1мм.

3. Расчётное задание

В таблицах 1-10 приведены результаты определения содержания элементов в породах различных районов Оренбургской области.

Задание:

1 Составьте выборки по каждому району с учетом литологического типа пород разреза. Выделите максимальные X_max и минимальные X_min содержания элементов, поместив их в таблицу 2 (последние 3 колонки – Pd, Ag, V заполнять не надо).

2 Рассчитайте среднее содержание элементов по каждой выборке по формуле:

x̅ =

3 Вычислите стандартное отклонение S по формуле:

S =

Где X_i – содержание элемента в пробе, n=2;

4 Рассчитайте относительное стандартное отклонение, выраженное в процентах (коэффициент вариации)

V =

5 Дайте оценку выборочной дисперсии

D=S²

6 Рассчитанные статистические данные для каждой породы вынести в таблицу 3, поместив их строго под соответствующими химическими элементами, как это показано в таблице 3 (последние 3 колонки – Pd, Ag, V заполнять не надо).

7 Сравните геохимические расчетные параметры по типам пород по всем охарактеризованным районам, литологическим типам пород и сделайте вывод о характере распределения элемента (изменчивости его содержаний – равномерное, неравномерное, где больше, где меньше и т.д.)

характеристика проб	место взятия	кол-во анализов	х.э.
алевролит красный	Домбаровка	22	2-8,5
песок гравелистый белый	Сакмарский р-н	24	1-2
известняк органический белый	Соль-Илецк	14	2-8,5
песчаник мелкозернистый жёлтый	Домбаровка	20	2,5-4
известняк мраморизованный белый	Орская впадина	20	1-4
глина серая	Новосергиевка	16	1-3
гравелит красный	Гай	30	1-4
песчаник зелёный	Ириклинский р-н	30	1-1
песчаник зеленовато-белый	Домбаровский р-н	20	2-2
песок гравелистый серый	Домбаровский р-н	22	2-9

1. 
   x̅ = = =5.25
   

S = =4.6
V = 88%
D= S² = 21.13

2. 
   x̅ = = =1.5
   

S = =0.71
V = 47%
D= S² = 0.50

3. 
   x̅ = = =5.25
   

S = =4.6
V = 88%
D= S² =21.13

4. 
   x̅ = = =3.25
   

S = =1.06
V = 33%
D= S² =1.13

5. 
   x̅ = = =2.5
   

S = =2.12
V =
D= S² =4.50

6. 
   x̅ = = =2
   

S = =1.41
V = 71%
D= S² = 2.00

7. 
   x̅ = = =2.5
   

S = =2.12
V =
D= S² = 4.50

8. 
   –
   

9. 
   –
   

10. 
    x̅ = = =5,5
    

S = =4,95
V = 90%
D= S² = 24.50

характеристика проб	место взятия	статистические параметры
алевролит красный	Домбаровка	x̅= 5.25
		S= 4.6
		V= 88%
		D=21.13
песок гравелистый белый	Сакмарский р-н	x̅= 1.5
		S= 0.71
		V= 47%
		D=0.50
известтняк органический белый	Соль-Илецк	x̅= 5.25
		S= 4.6
		V= 88%
		D=21.13
песчаник мелкозернистый жёлтый	Домбаровка	x̅= 3.25
		S= 1.06
		V= 33%
		D=1.13
известняк мраморизованный белый	Орская впадина	x̅= 2.5
		S= 2.12
		V= 85%
		D=4.50
глина серая	Новосергиевка	x̅= 2
		S= 1.41
		V= 71%
		D=2.00
гравелит красный	Гай	x̅= 2.5
		S= 2.12
		V= 85%
		D=4.50
песчаник зелёный	Ириклинский р-н	x̅= 1
		S=0
		V=0
		D=0.00
песчаник зеленовато-белый	Домбаровский р-н	x̅=1
		S=0
		V=0
		D=0.00
песок гравелистый серый	Домбаровский р-н	x̅= 5.5
		S= 4.95
		V= 90%
		D=24.50

Вывод: на основании рассчитанных геохимических параметров о характере распределения элемента платины (Pt) можно сделать вывод о его неравномерной и крайне высокой изменчивости (1 - 9).

Максимальное содержание элемента наблюдается в песке гравелистом сером, расположенном в Домбаровском районе и составляет 9*10^-5.

Минимальное содержание элемента наблюдается в песке гравелистом белом (Сакмарский район), известняке мраморизованном белом (Орская впадина), глине серой (Новосергиевка), гравелите красном (Гай) и песчанике зелёном (Ириклинский р-н) и составляет 1*10^-5.

Список литературы

1. 
   Панкратьев П. В. Лабораторные методы исследования минерального сырья. Физико-химические методы исследования: учебное пособие / П.В. Панкратьев, Г.А. Пономарева. –Оренбург: ГОУ ОГУ, 2008. –145 с.
   

2. 
   Современные аналитические методы и приборы в геологии и охране окружающей среды: тез. докл. –Ташкент, 1998. –105 с.
   

3. 
   InteractiveCorporation, Japan. Поставка и сервис научных приборов и аналитического оборудования в России и СНГ: [Электронный ресурс].-Режим доступа:httр://XRFShimadzu
   

4. 
   Золотов, Ю.А. Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн. 2: Методы химического анализа: учеб. для вузов / Ю.А. Золотов, Н.В. Алов, Ю.А. Барбалат, А.В. Гармаш, Е.Н. Дорохова, И.Ф. Долманова, В.М. Иванов, Е.К. Иванова, Н.Е. Кузьменко, Е.И. Моросанова, И.В. Плетнев, Г.В. Прохорова, В.К. Рунов, В.И. Фадеева, Т.Н. Шеховцова; под ред. Ю.А. Золотова. –2-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. Шк.; 2002. –494 с
   

5. 
   Методы минералогических исследований: справочник / под ред. А.И. Гинзбурга. –М.: Недра, 1985. –480 с.