̾ൣयѢྟ஠ఴ˝э ICS71.040.40 CCS D04 中华人民共和国出入境检验检疫行业标准 SN/T5499—2023 矿产品中滑石含量的测定 X射线衍射全谱拟合法 Determination of talc content in minerals by full spectrum fitting X-ray diffraction method 2023-05-05发布 2023-12-01实施 中华人民共和国海关总署发布̾ൣयѢྟ஠ఴ˝э ̾ൣयѢྟ஠ఴ˝э 前 言 本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国海关总署提出并归口。 本文件起草单位:中华人民共和国广州海关、中华人民共和国湛江海关。 本文件主要起草人:宋武元、周君龙、林海、谭朝勤、谭智毅、麦晓霞、田琼、邝杰伟、曲强。 ⅠSN/T5499—2023̾ൣयѢྟ஠ఴ˝э ̾ൣयѢྟ஠ఴ˝э 矿产品中滑石含量的测定 X射线衍射全谱拟合法 警告:使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问题。 使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法律法规规定的条件。 1 范围 本文件规定了一种用X射线衍射全谱拟合法半定量检测矿产品中滑石含量的方法。 本文件适用于滑石含量大于5.0%的矿产品中滑石含量的测定,且样品中所有矿物物相均可以从 带结构信息的标准卡片库中被准确匹配。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB 2007.2 散装矿产品取样﹑制样通则 手工制样方法 GB/T 30904 无机化工产品 晶型结构分析 X射线衍射法 SN/T 4008 滑石粉快速定性筛选 粉末X射线衍射法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 全谱拟合 full spectrum fitting 利用电子计算机程序逐点比较X射线衍射峰衍射强度的计算值和实侧值,用最小二乘法调整这些 结构原子参数与峰形函数,使计算峰形和实测峰形符合的过程。 3.2 残差 residual 在全谱拟合最小二乘法精修过程中,残差为计算峰形和实测峰形达到最小化的量值M,残差按式 (1)计算。 M=∑W2θ (Y(2θ)o-Y(2θ)c)2…………………………( 1 ) 式中: W2θ———权重因子; Y(2θ)o———观测的强度值; Y(2θ)c———计算的强度值。 3.3 加权全谱因子 weighted full spectrum factor 表征全谱拟合好坏的因子,用Rwp来表示。Rwp值越低说明残差M越小,全谱拟合效果越好。其 值大小主要受衍射特征峰的背景、峰形对称性、峰形变宽、半峰宽(或峰高)及晶体的几何形状(择优取 1SN/T5499—2023̾ൣयѢྟ஠ఴ˝э 向)等因素的影响。加权全谱因子按式(2)计算: Rwp=∑Wi (Yio-Yic)2 ∑WiYio2􀭠 􀭡􀪁􀪁 􀭤 􀭥􀪁􀪁1/2 ( 2 ) 式中: Wi———统计权重因子; Yio———点i处实测(毛)强度值; Yic———点i处计算强度值。 4 方法原理 用X射线衍射仪对矿物样品进行扫描,准确匹配出所有的矿物物相组成,利用全谱拟合法对矿产 品X射线衍射仪图谱进行物相检索和全谱拟合,根据矿产品各物相组成比例与标准图谱的拟合近似程 度,进而得出矿产品中滑石的含量。 5 仪器和设备 5.1 X射线衍射仪:数据分析软件需安装带有全谱拟合功能的软件。 5.2 鼓风干燥箱:温度可达105 ℃,控温精度±5 ℃。 5.3 研磨设施:震动或者球磨仪。 5.4 筛分设备:180 μm筛网。 6 取样及制样 按照GB 2007.2进行取样和制样,以180 μm筛网对样品进行筛分,取筛分的样品在鼓风干燥箱里 于105 ℃±5 ℃下至少干燥2 h后,置于干燥器中冷却备用。 7 样品测试 7.1 测量样片制备 取适量试样(6)均匀地装入样品框中,压紧、压平至与样品框表面成一个平面。 7.2 测定 将测量样片(7.1)放入X射线衍射仪样品台上,采用合适的测量条件,采集试样X射线衍射图谱。 根据滑石的特征衍射峰测量条件要求,扫描起始2θ角度为5°,扫描范围尽可能宽,以获取高角度部分的 数据,步进扫描的步长一般为半高宽的1/5或1/8(0.02或者0.01),停留时间1 s以上,最高峰强度应 至少在背景的50倍以上,即最大衍射峰的强度超过5 000 cps。 附录A为可参考的X射线衍射仪测量条件。 8 数据分析 8.1 物相分析 按照GB/T 30904,采用X射线衍射仪设备自带物相检索软件对7.2所得X射线衍射图谱进行物 2SN/T5499—2023̾ൣयѢྟ஠ఴ˝э 相分析。按照SN/T 4008对待测样品是否含有滑石成分快速定性分析。 注: 物相分析一般需要事先确定样品的元素组成信息,确定元素组成的技术手段包括X射线荧光光谱法、电感耦合 等离子发射光谱法等。 8.2 全谱拟合 采用X射线衍射仪设备已安装的分析软件中全谱拟合程序对8.1所得物相组成结果进行分步精 修,精修步骤参考附录B。 附录B为全谱拟合应用于矿产品精修操作示例。 8.3 滑石的半定量结果 全谱拟合程度用残差M来判断,当Rwp值越低,残差M就越小,全谱拟合效果越好。Rwp值大小 主要受衍射特征峰的背景、峰形对称性、峰形变宽、半峰宽(或峰高)及晶体的几何形状(择优取向)等因 素的影响。随着各影响因素得到精修,滑石含量及Rwp会发生变化,当Rwp值足够小且多次改变精修 参数时,其Rwp变化很小,此时所得滑石含量即为矿产品中滑石的半定量结果。 9 结果判定 本文件选择以Rwp为判别依据,当Rwp≤10%,且改变其他影响因素其Rwp的值改变很小时,全谱 拟合过程可以终止,此时所得滑石的百分含量即为该矿产品中滑石的半定量结果。 3SN/T5499—2023̾ൣयѢྟ஠ఴ˝э 附 录 A (资料性) X射线衍射仪的测量条件 使用的仪器不同,最佳分析条件也可能不同,因此不可能给出X射线衍射仪的通用参数。设定的 参数应保证样品X射线衍射图谱的有效采集。测量条件如表A.1所示。 表A.1 X射线衍射仪的测量条件 项目 检测条件 X射线对阴极 铜 管电压/kV 40 管电流/mA 40 发散狭缝(DS)/(°) 1 接受狭缝(RS)/(mm) 0.3 扫描步长(°/step) 0.01 扫描速度(sec/step) 0.1 扫描范围(2θ)(°) 5~90 探测器 固体探测器 4SN/T5499—2023