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  • ScopeX对石墨中硫元素含量的荧光分析

    应用解决方案 | 日期:2022-12-14 | 阅读:

石墨是什么


石墨是一种重要的非金属矿产资源,是碳的一种同素异形体。

石墨分子式为C,分子量为12.01。天然石墨呈铁黑色、钢灰色,条痕亮黑色,金属光泽,不透明。晶体属复六方双锥晶类,常见单形有平行双面、六方双锥、六方柱,但完好晶形少见,一般呈鳞片状或板状。

石墨是元素碳的一种同素异形体(其它同素异形体有金刚石、碳60、碳纳米管和石墨烯),每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子(排列方式呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子,那些电子能够自由移动,因此石墨属于导电体。解理面以分子键为主,对分子吸引力较弱,故其天然可浮性很好。鉴于石墨特殊的成键方式,不能单一的认为石墨是单晶体或者是多晶体,现在普遍认为石墨是一种混合晶体。



石墨分类


1. 按石墨结晶形态和工艺特性,将天然石墨分为三类:


(1) 致密结晶状石墨

致密结晶状石墨又叫块状石墨。此类石墨结晶明显,晶体肉眼可见。颗粒直径大于0.1毫米,比表面积范围集中在0.1-1m2/g,晶体排列杂乱无章,呈致密块状构造。这类石墨矿品位很高,一般含碳量为60~65%,有时达80~98%,但其可塑性和滑腻性不如鳞片石墨好。


(2)鳞片石墨

鳞片石墨晶体呈鳞片状;这是在高温高压下变质而成的,有大鳞片和细鳞片之分。此类石墨矿品位不高,一般在2~3%,或10~25%之间。它是自然界中可浮性最好的矿石之一,经过多磨多选可得高品位石墨精矿,根据固定碳含量分为四类:高纯石墨、高碳石墨、中碳石墨、低碳石墨。这类石墨的可浮性、润滑性、可塑性均比其他类型石墨优越,因此其工业价值最大。


(3)隐晶质石墨

隐晶质石墨又称微晶石墨或土状石墨,这种石墨的晶体直径一般小于1微米,比表面积范围集中在1-5m2/g,是微晶石墨的集合体,只有在电子显微镜下才能见到晶形。此类石墨的特点是表面呈土状,缺乏光泽,润滑性比鳞片石墨稍差。品位较高,一般固定碳含量60~85%。少数高达90%以上。一般应用于铸造行业比较多。主要蕴藏在湖南郴州鲁塘。随着石墨提纯技术的提高,土状石墨的应用将越来越广泛。


2. 人造石墨(特种石墨),按成型方式可分为:


(1) 等静压石墨(三高石墨),但并非三高就是等静压;

(2) 模压石墨;

(3) 挤压石墨,多为电极材料。


石墨的应用


石墨具有耐高温、抗腐蚀、抗热震、强度大、韧性好、自润滑强度高、导热、导电、可塑性、涂敷性性能等特有的物理化学性能,广泛应用于冶金、机械、电子、电池、金刚石超硬材料、核工业、化工、轻工、军工、国防、航天及耐火材料等行业,是当今高新技术发展必不可少的非金属材料。


XRF对石墨中硫元素含量的荧光分析


硫含量是评价石墨及其石墨制品品质的重要指标,硫含量高低直接影响石墨产品价格,甚至影响其产品性能。因此快速准确地测定石墨及其石墨制品中硫含量非常重要。

目前我国现有标准体系中,石墨及其制品中硫含量的测定方法主要有燃烧碘量法、艾氏卡重量法和高温燃烧中和滴定法。燃烧碘量法和艾氏卡重量法虽然被广泛应用,但检测步骤多,分析过程繁琐,易导致检测结果产生较大偏差;高温燃烧中和法操作简便,但测定结果的精密度和准确度较差。X射线荧光光谱分析法方法操作简便,分析速度快,精密度与准确度高。


检测案例


浪声ScopeX桌面式 XRF 分析仪易于操作,配置灵活,是检测石墨中S元素含量荧光分析的理想工具。使用ScopeX对两种不同级别(90%/99.5%)石墨材料中S元素含量进行检测分析,准确性测试结果表明,样品相对误差较小,重复性测试结果稳定可靠。


浪声ScopeX对石墨中S元素含量的荧光分析(图1)

浪声ScopeX对石墨中S元素含量的荧光分析(图2)