Форумы ANCHEM.RU: Расчет состава минерала по результатам микрорентгеноспектрального анализа

Российский химико-аналитический портал

химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов

карта портала ::: расширенный поиск

ANCHEM.RU » Форумы » 1. Аналитический форум ...

Форум химиков-аналитиков, аналитическая химия и химический анализ.

Расчет состава минерала по результатам микрорентгеноспектрального анализа >>>

  Ответов в этой теме: 20
  Страница: 1 2
  «« назад || далее »»

[ Ответ на тему ]

Автор

Тема: Расчет состава минерала по результатам микрорентгеноспектрального анализа

oztech
Пользователь
Ранг: 35

16.03.2012 // 13:34:52

Редактировано 1 раз(а)

Проведен анализ минерала с помощью сканирующего электронного микроскопа CamScan MV 2300 с приставкой для микрорентгеноспектрального анализа INCA ENERGY 300. Первичные данные, получаемые в результате анализа, - это содержания элементов в атомных %. Вот конкретный пример:
Mg - 0,61; Al - 1,49; Si - 0,66; P - 13,46; S - 0,19; Cl - 0,22; Ca - 21,43; Fe - 0,80; Sr - 0,26; 0 - 60,88. Total - 100,00. Эти данные записаны в двух колонках.
Далее прибор автоматически пересчитывает атомное содержание элементов в массовое содержание окислов, и как он это делает, я, как раз, и не могу понять. В распечатке напротив каждого элемента записан его окисел (у хлора и кислорода стоят прочерки), и дана отдельная колонка под заголовком Nos of ions (что это в переводе - номера ионов?). В моем примере они следующие: Mg - MgO - 0,13; Al - Al₂O₃ - 0,31; Si - SiO₂ - 0,13; P - P₂O₅ - 2,77; S - SO₃ - 0,04; Cl --- 0,04; Ca - CaO - 4,41; Fe - FeO - 0,17; Sr - SrO - 0,05; O --- 12,52. Anion sum - 12,56.
И далее следует колонка результатов в мас. %:
MgO - 1,02; Al₂O₃ - 3,17; SiO₂ - 1,64; P₂O₅ - 39,73; SO₃ - 0,62; CaO - 49,98; FeO - 2,40. Итого: 99,68.

Научный сотрудник, постоянно работающий на приборе, так и не смогла мне объяснить суть расчета. Помогите, пожалуйста, разобраться.

ANCHEM.RU
Администрация
Ранг: 246

sinthetic
Пользователь
Ранг: 3569

16.03.2012 // 19:24:17

Пересчитайте один раз содержание элементов в образце в содержание их оксидов вручную. После этого вопросов должно стать меньше.

oztech
Пользователь
Ранг: 35

19.03.2012 // 15:29:40

sinthetic пишет:
Пересчитайте один раз содержание элементов в образце в содержание их оксидов вручную. После этого вопросов должно стать меньше.

Вопрос-то, по существу, как был один, так и остался: что такое Nos of ions? И меньше их (т.е. его) не стало.

НикНик
Пользователь
Ранг: 305

19.03.2012 // 18:51:48

oztech пишет:
Проведен анализ минерала с помощью сканирующего электронного микроскопа CamScan MV 2300 с приставкой для микрорентгеноспектрального анализа INCA ENERGY 300. Первичные данные, получаемые в результате анализа, - это содержания элементов в атомных %. Вот конкретный пример:
Mg - 0,61; Al - 1,49; Si - 0,66; P - 13,46; S - 0,19; Cl - 0,22; Ca - 21,43; Fe - 0,80; Sr - 0,26; 0 - 60,88. Total - 100,00. Эти данные записаны в двух колонках.
Далее прибор автоматически пересчитывает атомное содержание элементов в массовое содержание окислов, и как он это делает, я, как раз, и не могу понять. В распечатке напротив каждого элемента записан его окисел (у хлора и кислорода стоят прочерки), и дана отдельная колонка под заголовком Nos of ions (что это в переводе - номера ионов?). В моем примере они следующие: Mg - MgO - 0,13; Al - Al₂O₃ - 0,31; Si - SiO₂ - 0,13; P - P₂O₅ - 2,77; S - SO₃ - 0,04; Cl --- 0,04; Ca - CaO - 4,41; Fe - FeO - 0,17; Sr - SrO - 0,05; O --- 12,52. Anion sum - 12,56.
И далее следует колонка результатов в мас. %:
MgO - 1,02; Al₂O₃ - 3,17; SiO₂ - 1,64; P₂O₅ - 39,73; SO₃ - 0,62; CaO - 49,98; FeO - 2,40. Итого: 99,68.

Научный сотрудник, постоянно работающий на приборе, так и не смогла мне объяснить суть расчета. Помогите, пожалуйста, разобраться.

Вероятно во 2 колонке находятся значения сигналов (площади пиков?). Если их просуммировать: 0,13+0,31+0,13+2,77+0,04+0,04+4,41+0,17+0,05+12,52=20,57.

Тогда мольные доли: Mg 0,13/20,57=0,0063 или 0,63 ат. %; Al 0,31/20,57=0,0151 или 1,51 % ат.; ... P 2,77/20,57=0,1347 или 13,47 ат.%.

Вероятно при расчете еще используются некие коэффициенты, которые отражают различия в чувствительности. Этим можно объяснить небольшие несовпадения моих значений и результатов в 1 колонке.

Я не специалист в этом методе, но выглядит вроде бы правдоподобно

sinthetic
Пользователь
Ранг: 3569

20.03.2012 // 8:29:22

Редактировано 1 раз(а)

_________________________________________________________
Этим можно объяснить небольшие несовпадения моих значений и результатов в 1 колонке.
_________________________________________________________
Скорее всего, это единственно из-за того, что промежуточные результаты машинных расчётов (к которым относится и 1-я колонка) выводятся в округлённом виде.

Duke
Пользователь
Ранг: 512

20.03.2012 // 10:34:10

oztech пишет:
Далее прибор автоматически пересчитывает атомное содержание элементов в массовое содержание окислов, и как он это делает, я, как раз, и не могу понять. В распечатке напротив каждого элемента записан его окисел (у хлора и кислорода стоят прочерки), и дана отдельная колонка под заголовком Nos of ions (что это в переводе - номера ионов?). В моем примере они следующие: Mg - MgO - 0,13; Al - Al₂O₃ - 0,31; Si - SiO₂ - 0,13; P - P₂O₅ - 2,77; S - SO₃ - 0,04; Cl --- 0,04; Ca - CaO - 4,41; Fe - FeO - 0,17; Sr - SrO - 0,05; O --- 12,52. Anion sum - 12,56.
И далее следует колонка результатов в мас. %:
MgO - 1,02; Al₂O₃ - 3,17; SiO₂ - 1,64; P₂O₅ - 39,73; SO₃ - 0,62; CaO - 49,98; FeO - 2,40. Итого: 99,68.

Я работаю с INCA ENERGY 450 более 4 лет. Автоматическими встроенными пересчетами никогда не пользовался, к тому же этой ущербной опцией "расчет по стехиометрии". Почему? Потому что это хитрозакрученные расчеты с привязкой по указанному элементу, и скорей всего вам в деталях алгоритм никто не объяснит тк это интеллектуальная собственность компании Оксфорд Инструментс. Nos of Ions - "Количество ионов". Понимайте как хотите.
Вот вам объяснение из мануала:
Element by Stoichiometry
Use this option if you want the concentration of one of the elements to be calculated assuming that it is bound by predefined stoichiometry to all the other analyzable elements.
When analyzing mineral samples, oxygen may be calculated in this manner, i.e. the corrected weight % of measurable elements is determined and the compound % for each of these elements is calculated. Generally, intensity corrections are calculated assuming that all the analyzed elements are bound to the combined element.
There are some cases where a measured element cannot be combined with the unanalyzed element, (e.g. Fluorine in a mineral). In such cases, the % compound is not calculated for those elements. Some unanalyzed element may be present in a form not bound to measured elements, e.g. water of crystallization etc., when it might be better to analyze oxygen by difference although in this case, the compound % and formula will not be calculated.
Могу только посочувствовать вашему научному сотруднику, вот зачем давать людям то, что им непонятно, начинают бегать с вопросами - что, да как и почему.

Каталог ANCHEM.RU
Администрация
Ранг: 246

Высокотемпературная лабораторная трубчатая электропечь SNOL 0,2/1250
Электропечь SNOL 0,2/1250 предназначена для проведения химических анализов, аналитических работ и разных видов термообработки при температурах от 50 °С до 1250 °С в воздушной среде в стационарных условиях. Рабочая камера электропечи состоит из корундовой трубки с двумя заглушками.

[ Информация из каталога оборудования ANCHEM.RU ]

oztech
Пользователь
Ранг: 35

21.03.2012 // 15:14:57

Duke пишет:
Могу только посочувствовать вашему научному сотруднику, вот зачем давать людям то, что им непонятно, начинают бегать с вопросами - что, да как и почему.

Сколько любви к ближнему в этой фразе! За что ж Вы меня так? И, вроде, не совсем глупый вопрос задал.
Впрочем, извините за офф-топ, и надеюсь, что наш аналитик была более снисходительна ко мне. Лучше продолжим обсуждение по существу.

oztech
Пользователь
Ранг: 35

21.03.2012 // 15:51:20

Редактировано 2 раз(а)

Duke пишет: Вот вам объяснение из мануала:
Use this option if you want the concentration of one of the elements to be calculated assuming that it is bound by predefined stoichiometry to all the other analyzable elements.
When analyzing mineral samples, oxygen may be calculated in this manner, i.e. the corrected weight % of measurable elements is determined and the compound % for each of these elements is calculated. Generally, intensity corrections are calculated assuming that all the analyzed elements are bound to the combined element.
There are some cases where a measured element cannot be combined with the unanalyzed element, (e.g. Fluorine in a mineral). In such cases, the % compound is not calculated for those elements. Some unanalyzed element may be present in a form not bound to measured elements, e.g. water of crystallization etc., when it might be better to analyze oxygen by difference although in this case, the compound % and formula will not be calculated.

Я это понял так:

Используйте эту опцию, если хотите рассчитать концентрацию одного из элементов, оценивая ее по предварительно определенной стехиометрии всех других анализируемых элементов.
Этим способом может быть рассчитана концентрация кислорода при анализе образцов минерала, т.е. определено уточненное массовое содержание определяемого элемента и рассчитан общий процент каждого из этих элементов.
Существуют некоторые случаи, когда определяемый элемент не может образовать соединение с неанализируемым элементом (например, фтор в минералах). В таких случаях в общем проценте доля данных элементов не учитывается. Некоторые неанализируемые элементы могут присутствовать в формах, не связанных с определяемыми элементами, например, кристаллизационная вода и т.п., тогда лучше определять кислород по разности, хотя при этом общий процент и формулу рассчитать нельзя.

Точно ли я перевел все по смыслу или все-таки заблудился в дебрях инфинитивов и герундиев?
А вот какое пояснение дала наш аналитик.

Последняя колонка – это перевод из элементов в оксидную форму – соответствующую формуле минерала – например апатит – его формула Са5(PO4)3 – то есть должно быть 5 окислов кальция на три окисла фосфора.
Расчет делается по катионам или по анионам. Если я в этой формуле считаю по анионам – то задается число атомов кислорода – 12 и по ним рассчитывается число катионов, если по катионам считаю – то в данной формуле задается число катионов 8 – и по ним рассчитывается число анионов.

Если честно, то я не понял, как практически ведется пересчет, хотя, вроде бы, и здесь, и в руководстве речь об одном и том же (тут, конечно, не может быть никакой защиты интеллектуальной собственности, и была бы нужда - можно вступить и в прямой контакт с хозяином прибора по данному вопросу). Предположим, зададимся числом 12 для кислорода. Я и с самого начала полагал, что Nos. - это множественное число от No (переводится, как номер, число), т.е. дословно Nos. of ions - числа ионов, хотя по-русски правильнее сказать "число ионов". И как же тогда из заданных 12 целых получается 12,52 дробных? Может, в руководстве есть еще что-нибудь на предмет нашей беседы?

oztech
Пользователь
Ранг: 35

21.03.2012 // 15:59:48

НикНик пишет:
Тогда мольные доли: Mg 0,13/20,57=0,0063 или 0,63 ат. %; Al 0,31/20,57=0,0151 или 1,51 % ат.; ... P 2,77/20,57=0,1347 или 13,47 ат.%.

Вероятно при расчете еще используются некие коэффициенты, которые отражают различия в чувствительности. Этим можно объяснить небольшие несовпадения моих значений и результатов в 1 колонке.

Я не специалист в этом методе, но выглядит вроде бы правдоподобно

Согласен с Вами, что колонки "Atomic %" и "Nos. of ions" образуют параллельные ряды. Осталось только понять физический смысл пересчетных коэффициентов.

Duke
Пользователь
Ранг: 512

21.03.2012 // 16:09:22

oztech пишет:

Впрочем, извините за офф-топ, и надеюсь, что наш аналитик была более снисходительна ко мне. Лучше продолжим обсуждение по существу.
Я о том, что хорошо что вы не просите объяснить как работает, к примеру метод обработки спектра, переводящий интенсивности в концентрации. Нет, на этот вопрос можно ответить что-нибудь типа "есть такой метод фундаментальных параметров, основанный на физической модели эмиссии и рассеяния рентгена на атомах образца", можно даже записать формулы квантовых сечений рассеяния Rg и электронов, расчет эффективной площади и плотности рассеивателей в образце, для пущей убедительности провести показательные расчеты. Но все это будет враньем. Любой работающий метод ФП - это на 50% наука, а на 50% черная магия, подгон и коэффициенты взятые с потолка, и все это замешано на математических функциях вообще никакого физического смысла не имеющих. Но показано, что так и только так они работают.
Вот так и ваши результаты. Установлено, что это результаты простого пересчета в оксиды, помноженные на какую-то непонятную функцию от атомного номера ~ 1 + 0.03 * M(El)/M(O) + 0.003 * M(El)^2/M(O)^2 + ...
где коэффициент подбирается таким образом, чтобы в итоге нормировалось на 100%.
Никак не могло железо из 0.8 % превратиться в 2.4 по оксиду железа. Очевидно, что такой перевод антинаучен и не соответствует действительности, как и очевидно, что сам перевод в оксиды порочен, они не имеют физического смысла, и даже более того неверны. Наиболее вероятно, у вас минерал на основе фосфата кальция, вероятно гидроксилапатит. В нем наиболее содержатся содержатся сульфаты-гидраты кальция и оксиды железа шпинельной модификации. Зачем переводить в заведомо неверные формы оксидов, было для меня всегда загадкой, но минерологи с завидным упорством делают этот греховный пересчет.

Duke
Пользователь
Ранг: 512

21.03.2012 // 17:32:37

injzashita.com/raschet-formul-mineralov-po-dannim-ximicheskix-analizov.html


Ответов в этой теме: 20 Страница: 1 2 «« назад \|\| далее »»	Ответ на тему

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ ANCHEM.RU: [ Все новости ]

Размещение рекламы / Контакты