X射線熒光光譜法分析鋁用炭素材料中的微量元素
李忠山、高占峰 布魯克X射線部門
炭素是電解鋁行業(yè)必不可少的材料，炭素制品包括焦（石油焦、煅后焦）、瀝青及陽極等，陽極以焦為骨料，煤瀝青為黏結(jié)劑制成。
陽極中的雜質(zhì)主要由生產(chǎn)原料及生產(chǎn)過程帶入。陽極中微量元素的含量會對陽極消耗、環(huán)境污染、電流效率、金屬鋁質(zhì)量等有重要影響。對微量元素的控制是把控產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施之一，因此對焦、瀝青及陽極等炭素材料中微量元素的分析至關(guān)重要。
▲圖為預(yù)焙陽極
1. 主要雜質(zhì)元素對陽極性能的影響
2 微量元素的測定方法
微量元素的測定可以用等離子體發(fā)射光譜法（ICP），原子吸收光譜法（AAS），分光光度法（UVS）、X 射線熒光光譜法（XRF）等。
與其它分析方法相比，XRF具有以下優(yōu)點：
l 分析速度快，金屬及非金屬元素可同時分析；
l 分析含量范圍寬，從零點幾 ppm 到100%之間均可分析；
l 樣品制備簡單，無需溶解樣品，直接壓片后測定；
l 不需要酸等危險品耗材，分析成本低；
l 分析結(jié)果準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好。
因此，XRF是分析炭素材料中微量元素的理想方法，采用ISO12980或 YS/T 63.16-2019 標(biāo)準(zhǔn)進行炭素中微量元素分析，是鋁用炭陽極達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。
3 布魯克的X射線熒光光譜儀到底好在哪？
Bruker公司的X射線熒光光譜儀憑借其先進的設(shè)計、耐用的硬件及易用的軟件，一直是炭素分析的工具：
1) 具有低溫X射線管，光管頭部溫度低。這一設(shè)計避免了鈹窗溫度的劇烈波動，不僅減緩了光管的老化速度，還能大大減少測量過程中易揮發(fā)樣品的揮發(fā)，提高分析的準(zhǔn)確度，避免低熔點樣品的熔化，提高分析安全性，尤其適用于瀝青等熔點較低的樣品的分析。
▲低溫X射線光管
2) SampleCareTM技術(shù)，可有效保護儀器關(guān)鍵組件免受掉落的樣品顆粒污染，使得測量壓片樣品更安全放心。
▲SampleCareTM樣品保護系統(tǒng)
3) 利用Bruker公司新的XRF——第二代S8TIGER可以實現(xiàn)炭素材料化學(xué)成分分析
4未來一起攜手
堅實的品質(zhì)帶來的認(rèn)可，目前國內(nèi)已有超過70家電解鋁相關(guān)企業(yè)選擇的XRF作為日常炭素材料微量元素的分析手段。未來我們將持續(xù)為用戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)，為更多的企業(yè)帶來高效、方便、穩(wěn)定的X射線熒光光譜儀。
