X射线荧光光谱法分析铝用炭素材料中的微量元素
李忠山、高占峰 布鲁克X射线部门
炭素是电解铝行业必不可少的材料，炭素制品包括焦（石油焦、煅后焦）、沥青及阳极等，阳极以焦为骨料，煤沥青为黏结剂制成。
阳极中的杂质主要由生产原料及生产过程带入。阳极中微量元素的含量会对阳极消耗、环境污染、电流效率、金属铝质量等有重要影响。对微量元素的控制是把控产品质量的重要措施之一，因此对焦、沥青及阳极等炭素材料中微量元素的分析至关重要。
▲图为预焙阳极
1. 主要杂质元素对阳极性能的影响
2 微量元素的测定方法
微量元素的测定可以用等离子体发射光谱法（ICP），原子吸收光谱法（AAS），分光光度法（UVS）、X 射线荧光光谱法（XRF）等。
与其它分析方法相比，XRF具有以下优点：
l 分析速度快，金属及非金属元素可同时分析；
l 分析含量范围宽，从零点几 ppm 到100%之间均可分析；
l 样品制备简单，无需溶解样品，直接压片后测定；
l 不需要酸等危险品耗材，分析成本低；
l 分析结果准确度高、重现性好。
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 标准进行炭素中微量元素分析，是铝用炭阳极达到质量标准的基础。
3 布鲁克的X射线荧光光谱仪到底好在哪？
Bruker公司的X射线荧光光谱仪凭借其先进的设计、耐用的硬件及易用的软件，一直是炭素分析的工具：
1) 具有低温X射线管，光管头部温度低。这一设计避免了铍窗温度的剧烈波动，不仅减缓了光管的老化速度，还能大大减少测量过程中易挥发样品的挥发，提高分析的准确度，避免低熔点样品的熔化，提高分析安全性，尤其适用于沥青等熔点较低的样品的分析。
▲低温X射线光管
2) SampleCareTM技术，可有效保护仪器关键组件免受掉落的样品颗粒污染，使得测量压片样品更安全放心。
▲SampleCareTM样品保护系统
3) 利用Bruker公司新的XRF——第二代S8TIGER可以实现炭素材料化学成分分析
4未来一起携手
坚实的品质带来的认可，目前国内已有超过70家电解铝相关企业选择的XRF作为日常炭素材料微量元素的分析手段。未来我们将持续为用户提供高质量的产品和服务，为更多的企业带来高效、方便、稳定的X射线荧光光谱仪。
