本发明属于x射线荧光光谱分析领域，具体而言，本发明涉及利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法。
背景技术：
钛白粉具有稳定的物理、化学性质，优良的光学、电学性质以及优异的颜料性能，因此广泛应用于涂料、纸张、油墨、塑料、橡胶等领域。为了提高钛白粉的耐候性、化学稳定性以及分散性等性能指标，一般要对钛白粉进行表面包膜处理。在包膜过程中会引入包膜剂以及微量杂质元素，因此钛白粉中tio2含量并不是100％。目前，通常使用化学滴定法即金属还原法测定钛白粉中tio2的含量，其方法操作复杂，比较耗时，试剂消耗太大，进而考虑用x射线荧光光谱分析钛白粉中各杂质元素以及包膜剂的含量来反推tio2的含量，即用100wt％减去各杂质元素以及包膜剂的含量，即为tio2的含量。该方法的缺陷是对钛白粉中其他存在形式的杂质元素或同一金属元素的化学结构无法得知，分析结果比化学滴定法偏高或偏低，不适用于钛白粉中tio2含量的测定。
因此，现有利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的技术有待进一步改进。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法。该方法可使得利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2的含量的操作过程更加简单易行。
在本发明的一个发明，本发明提出了一种利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
(1)提供钛白粉标准样品；
(2)采用化学滴定法和x射线荧光光谱法分别测试所述钛白粉标准样品中二氧化钛及包膜物和杂质元素的含量，并且基于所述化学滴定法和所述x射线荧光光谱法所得数据建立x射线荧光光谱法标准曲线；
(3)采用x射线荧光光谱法，并且基于所述x射线荧光光谱法标准曲线测定钛白粉待测样品中二氧化钛含量。
根据本发明实施例的利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法，通过选定钛白粉标准样品，并将x射线荧光光谱法所测得的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量与化学滴定法测得的相同样品的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量进行比较，以此来修订x射线荧光光谱法测量钛白粉标准样品中二氧化钛含量的测量条件和参数，从而使得利用x射线荧光光谱分析钛白粉待测样品中tio2的含量所得的测量数值与化学滴定法测得的数值的误差在0.4％以内，进而得到一种与化学滴定法相比操作过程简单易行、与现有用x射线荧光光谱分析钛白粉中各杂质元素以及包膜剂的含量来反推tio2的含量的方法更精确且更简便的方法。
另外，根据本发明上述实施例的利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法，还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述钛白粉标准样品的数量不少于15个。由此，有利于得到与化学滴定法误差更小的标准曲线。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述钛白粉标准样品是采用下列步骤制备的：将原始钛白粉标准样品与粘结剂进行混合研磨，然后进行保压压片，以便得到所述钛白粉标准样品。由此，可进一步得到与化学滴定法误差更小的标准曲线。
在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述原始钛白粉标准样品中二氧化钛的含量为87wt％～98wt％。由此，可进一步得到与化学滴定法误差更小的标准曲线。
在本发明的一些实施例中，在步骤(2)中，基于所述化学滴定法和所述x射线荧光光谱法所得数据的误差，对所述x射线荧光光谱法所得数据曲线进行修正，得到所述x射线荧光光谱法标准曲线。由此，可进一步得到与化学滴定法误差更小的标准曲线。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法。根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：
s100：提供钛白粉标准样品
该步骤中，提供钛白粉标准样品。具体的，选取不少于15个原始钛白粉标准样品分别用于后续化学滴定法进行定值和用于制备钛白粉标准样品，上述原始钛白粉标准样品是采用通用生产工艺实际生产的含硅、铝、锆等无机氧化物包膜的钛白粉产品，因而上述原始钛白粉标准样品中的杂质存在形态、包膜物形态、产品粒径分布和物理性质等都与原始钛白粉待测样品接近或一致，与现有采用实验室合成的高纯二氧化钛产品或混合物配料方法制得的产品作为原始钛白粉标准样品相比更加准确。原始钛白粉标准样品中包膜剂内各元素的类型和含量并不受特别限制，原始钛白粉标准样品中二氧化钛的含量在87wt％～98wt％范围内。取完样后采用粉末压片法对原始钛白粉标准样品进行钛白粉标准样品的制样，将原始钛白粉标准样品与粘结剂按照质量比5:1进行混合，混合均匀后在压力为20mpa、保压时间为10s的条件下用分析纯硼酸固定在压片机上进行压片制样，其中，粘结剂的粒径为25微米，制得钛白粉标准样品。
根据本发明的一个实施例，钛白粉标准样品的数量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，钛白粉标准样品的数量可以不少于15个。发明人发现，当钛白粉标准样品的数量不少于15个时可以更好的满足后续标准曲线的精度要求，从而使得本发明提出的基于x射线荧光光谱法标准曲线测定钛白粉待测样品中二氧化钛含量所得的数值与化学滴定法得到的定值误差更小。
根据本发明的再一个实施例，钛白粉标准样品的制备并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，钛白粉标准样品可以采用粉末压片法进行制备，即将原始钛白粉标准样品与粘结剂进行混合研磨，然后进行保压压片，以便得到钛白粉标准样品。具体的，将原始钛白粉标准样品与粘结剂按照质量比5:1进行混合，混合均匀后在压力为20mpa、保压时间为10s的条件下用分析纯硼酸固定进行压片制样，其中，粘结剂的粒径为25微米，制得钛白粉标准样品。发明人发现，采用x射线荧光光谱法进行定量分析时有两种制样方法，即熔融玻璃片法和粉末压片法，其中熔融玻璃片法需采用多种助剂与原始样品混合，且需在高温下进行熔融处理，步骤复杂，耗时长；而粉末压片法只需加入一种压片助剂，且是在配备的专用压片机上常温操作，步骤简单，速度快。
根据本发明的又一个实施例，原始钛白粉标准样品中二氧化钛的含量并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，原始钛白粉标准样品中二氧化钛的含量可以为87wt％～98wt％。发明人发现，在钛白粉实际生产领域，钛白粉中二氧化钛的含量均在此范围，范围太大或太小均说明与钛白粉实际生产所得的产品不一致，这将影响后续测试钛白粉待测样品结果的准确性。
s200：采用化学滴定法和x射线荧光光谱法分别测试所述钛白粉标准样品中二氧化钛及包膜物和杂质元素的含量，并且基于所述化学滴定法和所述x射线荧光光谱法所得数据建立x射线荧光光谱法标准曲线
该步骤中，采用化学滴定法和x射线荧光光谱法分别测试所述钛白粉标准样品中二氧化钛及包膜物和杂质元素的含量，并且基于所述化学滴定法和所述x射线荧光光谱法所得数据建立x射线荧光光谱法标准曲线。具体的，采用化学滴定法对上述不少于15个的原始钛白粉标准样品进行测定，得到上述不少于15个原始钛白粉标准样品的二氧化钛的定值，接着用x射线荧光光谱法分别测试相应的不少于15个的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量，并将用x射线荧光光谱法测得的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量值与化学滴定法测得的原始钛白粉标准样品的定值一一进行比对，并以化学滴定法测得的原始钛白粉标准样品的定值为基准修订用x射线荧光光谱法测试钛白粉标准样品时的测试条件和测试方案，得到最优测试条件和最优测试方案。用x射线荧光光谱法对钛白粉标准样品进行测试的步骤为：1)建立新应用，设置并优化测量条件。具体的，新建分析程序，输入分析程序名称；编辑分析程序的测量条件，首先设置制备描述等备注类内容、样品名称的格式和参数条件，其次进行“样品描述”输入样品实际制备的信息，即粉末压片法；选择化合物，添加要分析的化合物tio2，由于钛白粉标准样品中包膜剂对主含量tio2的含量有影响，主含量与杂质之间存在基体效应，所以需添加al2o3、sio2、zro2、fe2o3、p2o5等化合物；建立通道，包膜剂中化合物的测量条件一般选择由智能化软件(专家系统)自动推荐的，钛白粉标准样品中tio2的测量方案有三种：一种是由智能化软件(专家系统)自动推荐的，另两种则可根据需要进行人工修改。分析ti元素的晶体有lif200和lif220两种，其中lif200有kα、kβ两种谱线，而lif220只有kβ谱线，智能化软件自动推荐的是lif200晶体kα谱线等条件测量，分别用以上三种方案测量钛白粉标准样品中二氧化钛的含量；从钛白粉标准样品中找一个tio2含量高的样品对包膜剂成分进行来角度检查和phd检查，在检查角度过程中根据需要来进行背景扣减；选择定量程序，在背景方法中选择计算因素即可。2)建立钛白粉标准样品浓度文件，输入钛白粉标准样品有关信息：名称、浓度，并测量不少于15个钛白粉标准样品。3)查看回归结果，首先查看回归工作曲线，由于tio2的rms是0.62394，有点偏大，不能满足分析要求，需做基体修正，待所有元素的回归结果都满足要求后即可，测量完钛白粉标准样品后从上述三种方案中选择最优方案，即用该方案所得的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量的值与化学滴定法所得的定值对比误差最小的方案，本发明所得的最优方案为测量条件为晶体lif200谱线为kα条件的方案。4)建立漂移校正，漂移校正结束后打开所有通道的开关进行监控关联。
根据本发明的一个实施例，基于化学滴定法和x射线荧光光谱法所得数据的误差，对x射线荧光光谱法所得数据曲线进行修正，得到x射线荧光光谱法标准曲线。具体的，采用化学滴定法对上述不少于15个的原始钛白粉标准样品进行测定，得到上述不少于15个原始钛白粉标准样品的二氧化钛的定值，接着用x射线荧光光谱法分别测试相应的不少于15个的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量，并将用x射线荧光光谱法测得的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量值与化学滴定法测得的原始钛白粉标准样品的定值一一进行比对，并以化学滴定法测得的原始钛白粉标准样品的定值为基准修订用x射线荧光光谱法测试钛白粉标准样品时的测试条件和测试方案，得到最优测试条件和最优测试方案。用x射线荧光光谱法对钛白粉标准样品进行测试的步骤为：1)建立新应用，设置并优化测量条件。具体的，新建分析程序，输入分析程序名称；编辑分析程序的测量条件，首先设置制备描述等备注类内容、样品名称的格式和参数条件，其次进行“样品描述”输入样品实际制备的信息，即粉末压片法；选择化合物，添加要分析的化合物tio2，由于钛白粉标准样品中包膜剂对主含量tio2的含量有影响，主含量与杂质之间存在基体效应，所以需添加al2o3、sio2、zro2、fe2o3、p2o5等化合物；建立通道，包膜剂中化合物的测量条件一般选择由智能化软件(专家系统)自动推荐的，钛白粉标准样品中tio2的测量方案有三种：一种是由智能化软件(专家系统)自动推荐的，另两种则可根据需要进行人工修改。分析ti元素的晶体有lif200和lif220两种，其中lif200有kα、kβ两种谱线，而lif220只有kβ谱线，智能化软件自动推荐的是lif200晶体kα谱线等条件测量，分别用以上三种方案测量钛白粉标准样品中二氧化钛的含量；从钛白粉标准样品中找一个tio2含量高的样品对包膜剂成分进行来角度检查和phd检查，在检查角度过程中根据需要来进行背景扣减；选择定量程序，在背景方法中选择计算因素即可。2)建立钛白粉标准样品浓度文件，输入钛白粉标准样品有关信息：名称、浓度，并测量不少于15个钛白粉标准样品。3)查看回归结果，首先查看回归工作曲线，由于tio2的rms是0.62394，有点偏大，不能满足分析要求，需做基体修正，待所有元素的回归结果都满足要求后即可，测量完钛白粉标准样品后从上述三种方案中选择最优方案，即用该方案所得的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量的值与化学滴定法所得的定值对比误差最小的方案，本发明所得的最优方案为测量条件为晶体lif200谱线为kα条件的方案。4)建立漂移校正，漂移校正结束后打开所有通道的开关进行监控关联。
s300：采用x射线荧光光谱法，并且基于x射线荧光光谱法标准曲线测定钛白粉待测样品中二氧化钛含量
该步骤中，采用x射线荧光光谱法，并且基于x射线荧光光谱法标准曲线测定钛白粉待测样品中二氧化钛含量。具体的，选取不少于15个原始钛白粉待测样品分别用于化学滴定法进行定值和用于制备钛白粉待测样品，上述原始钛白粉待测样品是采用通用生产工艺实际生产的含硅、铝、锆等无机氧化物包膜的钛白粉产品，其中化学滴定法所得的原始钛白粉待测样品的定值用于验证采用x射线荧光光谱法测得的钛白粉待测样品中二氧化钛的含量值的准确性。钛白粉待测样品的制备方法与钛白粉标准样品的制备方法一致，即将原始钛白粉待测样品与粘结剂按照质量比5:1进行混合，混合均匀后在压力为20mpa、保压时间为10s的条件下用分析纯硼酸固定在压片机上进行压片制样，其中，粘结剂的粒径为25微米，制得钛白粉待测样品。然后采用x射线荧光光谱法，并且基于上述x射线荧光光谱法标准曲线测定钛白粉待测样品中二氧化钛的含量，与化学滴定法所得的定值比较发现，误差在0.4之内，说明本发明提出的利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法是可行的，且是一种与化学滴定法相比操作过程简单易行、与现有用x射线荧光光谱分析钛白粉中各杂质元素以及包膜剂的含量来反推tio2的含量的方法更精确且更简便的方法。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
(1)提供钛白粉标准样品
选取不少于15个原始钛白粉标准样品分别用于后续化学滴定法进行定值和用于制备钛白粉标准样品，上述原始钛白粉标准样品是采用通用生产工艺实际生产的含硅、铝、锆的钛白粉产品，原始钛白粉标准样品中二氧化钛的含量在87wt％～98wt％范围内。取完样后采用粉末压片法对原始钛白粉标准样品进行钛白粉标准样品的制样，取5g原始钛白粉标准样品和1g粒径为25微米的粘结剂(纤维素粉)在玛瑙研磨仪中进行混合，混合均匀后在压力为20mpa、保压时间为10s的条件下用分析纯硼酸固定在压片机上进行压片制样，制得钛白粉标准样品。
(2)采用化学滴定法和x射线荧光光谱法分别测试所述钛白粉标准样品中二氧化钛及包膜物和杂质元素的含量，并且基于所述化学滴定法和所述x射线荧光光谱法所得数据建立x射线荧光光谱法标准曲线
采用化学滴定法对上述不少于15个的原始钛白粉标准样品进行测定，得到上述不少于15个原始钛白粉标准样品的二氧化钛的定值，接着用x射线荧光光谱法分别测试相应的不少于15个的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量，并将用x射线荧光光谱法测得的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量值与化学滴定法测得的原始钛白粉标准样品的定值一一进行比对，并以化学滴定法测得的原始钛白粉标准样品的定值为基准修订用x射线荧光光谱法测试钛白粉标准样品时的测试条件和测试方案，得到最优测试条件和最优测试方案。用x射线荧光光谱法对钛白粉标准样品进行测试的步骤为：1)建立新应用，设置并优化测量条件。具体的，新建分析程序，输入分析程序名称；编辑分析程序的测量条件，首先设置制备描述等备注类内容、样品名称的格式和参数条件，其次进行“样品描述”输入样品实际制备的信息，即粉末压片法；选择化合物，添加要分析的化合物tio2，由于钛白粉标准样品中包膜剂对主含量tio2的含量有影响，主含量与杂质之间存在基体效应，所以需添加al2o3、sio2、zro2、fe2o3、p2o5等化合物；建立通道，包膜剂中化合物的测量条件一般选择由智能化软件(专家系统)自动推荐的，钛白粉标准样品中tio2的测量方案有三种：一种是由智能化软件(专家系统)自动推荐的，另两种则可根据需要进行人工修改。分析ti元素的晶体有lif200和lif220两种，其中lif200有kα、kβ两种谱线，而lif220只有kβ谱线，智能化软件自动推荐的是lif200晶体kα谱线等条件测量，分别用以上三种方案测量钛白粉标准样品中二氧化钛的含量；从钛白粉标准样品中找一个tio2含量高的样品对包膜剂成分进行来角度检查和phd检查，在检查角度过程中根据需要来进行背景扣减；选择定量程序，在背景方法中选择计算因素即可。2)建立钛白粉标准样品浓度文件，输入钛白粉标准样品有关信息：名称、浓度，并测量不少于15个钛白粉标准样品。3)查看回归结果，首先查看回归工作曲线，由于tio2的rms是0.62394，有点偏大，不能满足分析要求，需做基体修正，待所有元素的回归结果都满足要求后即可，测量完钛白粉标准样品后从上述三种方案中选择最优方案，即用该方案所得的钛白粉标准样品中二氧化钛的含量的值与化学滴定法所得的定值对比误差最小的方案，本发明所得的最优方案为测量条件为晶体lif200谱线为kα条件的方案。4)建立漂移校正，漂移校正结束后打开所有通道的开关进行监控关联。
(3)采用x射线荧光光谱法，并且基于x射线荧光光谱法标准曲线测定钛白粉待测样品中二氧化钛含量
选取3个原始钛白粉待测样品分别用于化学滴定法进行定值和用于制备钛白粉待测样品，上述原始钛白粉待测样品是采用通用生产工艺实际生产的含硅、铝、锆的钛白粉产品。钛白粉待测样品的制备方法与钛白粉标准样品的制备方法一致，即取5g原始钛白粉待测样品和1g粒径为25微米的粘结剂(纤维素粉)在玛瑙研磨仪中进行混合，混合均匀后在压力为20mpa、保压时间为10s的条件下用分析纯硼酸固定在压片机上进行压片制样，制得钛白粉待测样品。然后采用x射线荧光光谱法，并且基于上述x射线荧光光谱法标准曲线测定钛白粉待测样品中二氧化钛的含量。采用化学滴定法测得的3个原始钛白粉待测样品的定值和采用x射线荧光光谱法测得的3个钛白粉待测样品中二氧化钛的含量值如表1所示。由表可知，本发明所提出的利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法所得的测量结果与化学滴定法所得的结果的误差不大于0.292％，在误差范围0.4％以内。
实施例2
本实施例中步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)与实施例(1)一致，不同的地方在于本实施例中原始钛白粉标准样品和原始钛白粉待测样品是采用通用生产工艺实际生产的含硅和铝的钛白粉产品。采用化学滴定法测得的3个原始钛白粉待测样品的定值和采用x射线荧光光谱法测得的3个钛白粉待测样品中二氧化钛的含量值如表1所示。由表可知，本发明所提出的利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法所得的测量结果与化学滴定法所得的结果的误差不大于0.231％，在误差范围0.4％以内。
实施例3
本实施例中步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)与实施例(1)一致，不同的地方在于本实施例中原始钛白粉标准样品和原始钛白粉待测样品是采用通用生产工艺实际生产的含硅的钛白粉产品。采用化学滴定法测得的3个原始钛白粉待测样品的定值和采用x射线荧光光谱法测得的3个钛白粉待测样品中二氧化钛的含量值如表1所示。由表可知，本发明所提出的利用x射线荧光光谱分析钛白粉中tio2含量的方法所得的测量结果与化学滴定法所得的结果的误差不大于0.224％，在误差范围0.4％以内。
表1实施例1-3中采用化学滴定法和x射线荧光光谱法测得的二氧化钛含量
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。