Многоэлементное определение состава феррохрома методом энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрии с учетом планирования эксперимента

Разработан инновационный метод одновременного определения содержания Cr, Fe, Si, Mn, V, Ti, P и S в составе феррохрома, основанный на сочетании прессования порошка с энергодисперсионной рентгенофлуоресцентной спектрометрией. Оптимизированы условия измерения, ток, напряжение, аналитическая линия, фильтр и режим детектора. Оптимальное качество образца, дозировка связующего и давление в таблетках предсказаны программным обеспечением MINITAB с использованием серии экспериментов, в которых одновременно исследовалось комбинированное действие различных факторов. Матричные и эффекты перекрывающихся линий элементов в спектре скорректированы с помощью программного обеспечения Epslion3. Показана хорошая линейная зависимость калибровочной кривой для выбранного диапазона концентраций элементов, коэффициент корреляции для восьми элементов составляет от 0.9912 до 0.9997. Точность предлагаемого метода подтверждена анализом эталонного феррохром-сертифицированного материала, не используемого при построении линейной регрессии, которая изменялась от 0.08 до 5.29%. Предлагаемым методом определено содержание Cr, Fe, Si, Mn, V, Ti, P и S в феррохроме с превосходной точностью и прецизионностью. 

1. V. A. Maslyuk, R. V. Yakovenko, O. A. Potazhevskaya, A. A. Bondar, Powder Metall. Met. Ceram., 52, 47–57 (2013).

2. N. Sasaguri, K. Yamamoto, Y. Yokomizo, Y. Matsubara, Mater. Trans., 60, 2537–2541 (2019).

3. J. Wang, G. Hu, Z. Peng, K. Du, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 25, 3820–3826 (2015).

4. B. Lu, C. Zhang, Z. Guo, F. Yang, H. Y. Wang, A. Volinsky, Y. Li, J. Mater. Eng. Perform., 28, 5361–5368 (2019).

5. P. Kumar, N. Sahu, A. Roshan, B. N. Rout, S. K. Tripathy, Min. Proc. Ext. Met. Rev., 1–11 (2021).

6. B. Li, P. Han, B. Zhang, H. T. Feng, W. Li, Y. P. Dong, J. Hazard Mater., 387, 121699 (2020).

7. Z. L. Gu, Shandong Metall., 43, 48–49 (2021).

8. D. X. Hu, K. Xiao., X. D. Wang, Z. K. Wang, M. Liu, Q. B. Li, Rock Miner. Analysis, 33, 208–211 (2014).

9. I. I. Chernikova, K. V. Tumneva, T. V. Bakaldina, T. N. Ermolaevaa, Inorg. Mater., 56, 1384–1390 (2020).

10. I. Hlaváček, I. Hlaváčková, Anal. At. Spectrom., 6, 535–540 (1991).

11. I. I. Chernikova, K. Y. Tumneva, T. Y. Bakaldina, T. N. Ermolaeva, Ind. Lab. (Diagn. Mater.), 85, 11–17 (2019).

12. R. Mittal, P. Rao, P. A. Kaur, J. Appl. Spectrosc., 84, 1131–1138 (2018).

13. Y. L. Liu, Q. X. Zhang, J. Zhang, H. T. Bai, L. Q. Ge, Nucl. Sci. Tech., 30, 1–11 (2019).

14. A. A. Shaltout, M. M. Dabi, M. M. Ibrahim, S. Ahmed, E. B. Essam, Trace Elem. Res., 195, 417–426 (2020).

15. P. Rao, R. Mittal, J. Appl. Spectrosc., 87, 1185–1195 (2021).

16. M. F. Gülcan, B. D. Karahan, S. J. Gürmen, Mater. Res. Technol., 9, 14103–14115 (2020).

17. A. G. Coedo, T. Dorado, C. J. Rivero, G. C. Isabel, J. Anal. At. Spectrom., 8, 1023–1027 (1993).

18. G. Wang, J. Diao, L. Liu, M. Li, H. Y. Li, G. Li, B. Xie, J. Cleaner Prod., 237, 117832 (2019).

19. M. Büyükyıldıza, E. Boydaşb, M. Kurudirekb, E. ÖzOrhanc, Instrum. Exp. Tech., 60, 584–588 (2017).

20. N. X. Gao, J. Appl. Spectrosc., 87, 326–332 (2020).

21. E. Hazir, E. S. Erdinler, K. H. Koc, J. For. Res., 29, 1423–1434 (2018).

22. G. Kishore, A. Parthiban, A. R. Sivaram, V. Vijayan, Mater. Today: Proc., 37, 3256–3261 (2021).

23. M. G. Arafa, B. M. Ayoub, Sci. Rep., 7, 1–15 (2017).

24. J. F. V. De, J. S. Almeida, V. A. Lemos, M. C. Olívia, S. G. Karina, S. G. Leonardo, Talanta, 222, 121514 (2021).

25. X. Q. Li, H. T. Feng, B. Li, D. D. Gao, B. Zhang, Y. P. Dong, W. Li, J. Salt Lake Res., 29, 102–108 (2021).

26. T. R. Tavares, J. P. Molin, L. C. Nunes, E. E. Alves, F. L. Melquiades, H. W. Carvalho, A. Mouazen, Remote Sens., 12, 963 (2020).

27. P. Bachiega, A. E. De, J. M. Salgado, M. A. Z. Arruda, E. L. Lehmann, M. C. Morzelle, H. W. P. Carvalho, Food Anal. Method, 12, 1520–1527 (2019).