电气石是众所周知的珍贵的宝石可以在几种颜色。从化学上讲，电气石是硅酸盐矿物的成员家庭，他们的标准化学公式1是xy₃Z₆（t₆o₁₈）（bo₃）v₃，哪里：
- X= CA，NA，K或空缺
- y= li，mg，fe²⁺，mn²⁺，al，cr³⁺，v³⁺，fe³⁺，（ti⁴⁺）
- z= mg，al，fe³⁺，cr³⁺，v³⁺
- t= si，al，（b）
- b= b（或空缺）
- v=哦，O
- w=哦，f，o
在这些部位尚未确认括号中该物种的存在。
这种可能的组合的多样性揭示了37种普遍认可的电气石物种，而肖尔是最普遍的，其次是Elbaite和Dravite。
图片来源：Thermo Fisher科学 - 元素分析仪和相分析仪
每种物种都可以以几种颜色的变化（例如Inideolite，Rubellite和Verdelite都是Elbaite的变体。）除了主要元素外，Tourmalines还可以包括MN，Zn，Zn，Ga，ni，ni，cu，cu，cu，sr，ba，ba，sn，sn，sn，sr，sr，sn，sr，sr，sr，sr，sr，ni，ga，ga，ga，ga，ga，ga，ga，ga，ga，ga，ga，ga，ga，ni，ni，ni，sn, and Pb, which can be used to determine the stone’s geographical origin.
能量分散X射线荧光
能量分散X射线荧光（EDXRF）是用于量化宝石中的主要元素和微量元素的激光耦合质谱法（LA-ICP-MS）的成本效益替代品。
EDXRF是一种无损的方法，可以通过最小的操作员培训进行快速分析。在相关的申请注（AN41958）中，EDXRF用于检查宝石的适用性。
表格1。EDXRF激发条件用于电气石分析。资料来源：Thermo Fisher Scientific-元素分析仪和相分析仪
| 健康）状况 |
筛选 |
电压，KV |
气氛 |
活着的时间，S |
元素 |
| 低za |
没有过滤器 |
4 |
真空 |
60 |
NA，MG，AL，SI |
| 低ZB |
C |
8 |
真空 |
120 |
K，CA |
| 低ZC |
al |
12 |
真空 |
120 |
ti，v，cr |
| 中ZA |
PD薄 |
16 |
真空 |
120 |
Mn，fe |
| 中部ZB |
PD培养基 |
20 |
真空 |
120 |
Ni，Cu，Zn，GA |
| 中部ZC |
PD厚 |
30 |
真空 |
120 |
SR，PB，BI |
| 高ZA |
Cu薄 |
50 |
真空 |
120 |
NB |
| 高ZB |
Cu厚 |
50 |
真空 |
120 |
AG，SN，BA |
宝石同质性
获取代表性和可量化的组成数据是宝石研究中的典型挑战，主要用于电气石，其组成在其体积上有所不同。
为了使用LA-ICP-MS解决此问题，需要进行几个分析，因为分析点大小只能捕获有限的样品（即千分尺）。与LA-ICP-MS相比，EDXRF分析点更宽，包括毫米而不是微米。
因此，单个EDXRF扫描可以产生全面的平均组成。在本应用注释中，验证了电气石EDXRF分析的恒定剂（通过从单个方向评估同一宝石几次），然后比较来自几个不同方向的平均组成。这种比较可以揭示宝石的耐用性和一般均匀性。
仪器
这Thermo Scientific™ARL QUANX™EDXRF分析仪是一种独立的仪器，配备有空冷的X射线管，功率为50瓦，最大电压为50 kV。
该实验使用了银管靶标，但也可以使用铑靶标。九个主梁过滤器确保每个元素都在最佳的兴奋中。
最新一代的硅漂移检测器与薄的石墨烯窗口相结合，可以从碳（Z = 6）开始识别所有周期表成分。提供多个准直仪以控制激发点大小降低到1毫米。相机有助于精确指出激发站点的位置。
激发条件
表1显示了用于评估电气石样品与3.5 mm准直仪的各种激发设置。该准仪产生的椭圆激发点为5.8毫米x 4.5毫米。总分析时间，包括不活动时间和清洁样品室所需的时间，约为20分钟。
结果与讨论
这项调查的蓝色电气石是约60克的较大石头。在五个不同的方向（即五个不同的表面）进行了检查。为了证明设备的可重复性，对初始方向（方向a）进行了七次检查，而无需重新搬迁宝石（表22020欧洲杯下注官网）。
然后检查了电气石的其他四个方向（B，C，D和E）（表3）。最后，将一个方向上各个元素获得的标准变化与所有五个方向的平均值所获得的标准变化进行了比较。
由于XRF无法识别所有电气石元素，因此使用了11％，3％和4％w/w浓度的B₂O₃，li₂o和H₂O。采用了基于基本参数（FP）来测量电气石组成的校准。Si使用通用化学公式计算为SiO₃，而其他元素则以元素形式检测到。
对比表2和3表明，在平均电图林的几个方向的同时，差异显着增加，特别是对于MN等关键元素。对数据的仔细检查表明取向E是该方差的主要贡献者。
但是，即使消除了方向E，跨方向的差异仍然大大更大。除了浓度接近检测极限的微量元素外，由于取向的相对标准变化≤10％。当在相同方向重复测量时，观察到差异降低了五到十倍。
仪器的分析变异性大大低于宝石成分中的自然方差。
表2。蓝色电气石的EDXRF可重复性，以方向为A。来源：Thermo Fisher Scientific-元素分析仪和相分析仪
|
NA
％ |
al
％ |
Sio3
％ |
k
％ |
CA
％ |
ti
％ |
v
％ |
cr
％ |
Mn
％ |
铁
％ |
你
％ |
铜
％ |
GA
％ |
NB
％ |
sn
％ |
pb
％ |
双
％ |
方向
rep 1 |
2.22 |
22.76 |
52.57 |
0.143 |
0.371 |
0.0222 |
0.0005 |
0.0025 |
3.225 |
0.075 |
0.0009 |
0.485 |
0.0589 |
0.0006 |
0.0004 |
0.0070 |
0.0403 |
方向
A REP 2 |
2.18 |
22.69 |
52.69 |
0.146 |
0.365 |
0.0212 |
0.0008 |
0.0021 |
3.230 |
0.069 |
0.0009 |
0.487 |
0.0589 |
0.0004 |
0.0012 |
0.0074 |
0.0409 |
方向
rep 3 |
2.23 |
22.74 |
52.61 |
0.144 |
0.362 |
0.0233 |
0.0005 |
0.0021 |
3.219 |
0.069 |
0.0009 |
0.490 |
0.0598 |
0.0004 |
0.0015 |
0.0080 |
0.0407 |
方向
rep 4 |
2.18 |
22.73 |
52.63 |
0.146 |
0.368 |
0.0225 |
0.0000 |
0.0024 |
3.232 |
0.070 |
0.0011 |
0.490 |
0.0593 |
0.0006 |
0.0011 |
0.0074 |
0.0407 |
方向
代表5 |
2.19 |
22.72 |
52.66 |
0.146 |
0.364 |
0.0241 |
0.0002 |
0.0026 |
3.208 |
0.072 |
0.0009 |
0.484 |
0.0591 |
0.0007 |
0.0010 |
0.0079 |
0.0406 |
方向
rep 6 |
2.15 |
22.68 |
52.74 |
0.143 |
0.366 |
0.0226 |
0.0003 |
0.0027 |
3.214 |
0.071 |
0.0013 |
0.484 |
0.0586 |
0.0006 |
0.0000 |
0.0074 |
0.0403 |
方向
代表7 |
2.14 |
22.64 |
52.83 |
0.141 |
0.365 |
0.0226 |
0.0001 |
0.0022 |
3.194 |
0.069 |
0.0010 |
0.486 |
0.0584 |
0.0005 |
0.0003 |
0.0071 |
0.0397 |
| 平均的 |
2.19 |
22.71 |
52.68 |
0.144 |
0.366 |
0.0226 |
0.0003 |
0.0024 |
3.217 |
0.071 |
0.0010 |
0.487 |
0.0590 |
0.0005 |
0.0008 |
0.0075 |
0.0405 |
| 1 sigma |
0.03 |
0.04 |
0.09 |
0.002 |
0.003 |
0.0009 |
0.0003 |
0.0002 |
0.013 |
0.002 |
0.0002 |
0.003 |
0.0005 |
0.0001 |
0.0006 |
0.0004 |
0.0004 |
| ％RSD |
1.6 |
0.2 |
0.2 |
1.3 |
0.8 |
4.0 |
80.5 |
10.2 |
0.4 |
3.3 |
15.3 |
0.5 |
0.8 |
20.9 |
70.3 |
5.0 |
1.0 |
表3。从五个不同方向测得的蓝色电气石的组成变化。资料来源：Thermo Fisher Scientific-元素分析仪和相分析仪
|
NA
％ |
al
％ |
Sio3
％ |
k
％ |
CA
％ |
ti
％ |
v
％ |
cr
％ |
Mn
％ |
铁
％ |
你
％ |
铜
％ |
GA
％ |
NB
％ |
sn
％ |
pb
％ |
双
％ |
| 方向a |
2.19 |
22.7 |
52.7 |
0.144 |
0.37 |
0.023 |
0.0003 |
0.0024 |
3.2 |
0.071 |
0.0010 |
0.49 |
0.059 |
0.0005 |
0.0008 |
0.0075 |
0.040 |
| 方向b |
2.01 |
22.1 |
53.2 |
0.129 |
0.39 |
0.026 |
0.0000 |
0.0024 |
3.4 |
0.068 |
0.0009 |
0.55 |
0.067 |
0.0007 |
0.0009 |
0.0079 |
0.045 |
| 方向c |
2.23 |
22.4 |
52.9 |
0.125 |
0.34 |
0.020 |
0.0013 |
0.0022 |
3.3 |
0.046 |
0.0009 |
0.50 |
0.058 |
0.0004 |
0.0004 |
0.0071 |
0.039 |
| 方向d |
2.02 |
22.2 |
53.5 |
0.117 |
0.32 |
0.025 |
0.0000 |
0.0004 |
3.2 |
0.044 |
0.0007 |
0.48 |
0.056 |
0.0003 |
0.0009 |
0.0062 |
0.035 |
| 方向e |
2.19 |
21.7 |
52.8 |
0.112 |
0.42 |
0.044 |
0.0012 |
0.0018 |
4.1 |
0.044 |
0.0000 |
0.46 |
0.046 |
0.0002 |
0.0014 |
0.0094 |
0.038 |
| 平均的 |
2.13 |
22.2 |
53.0 |
0.125 |
0.37 |
0.028 |
0.0006 |
0.0018 |
3.5 |
0.055 |
0.0007 |
0.49 |
0.057 |
0.0004 |
0.0009 |
0.0076 |
0.040 |
| 1 sigma |
0.10 |
0.4 |
0.3 |
0.012 |
0.04 |
0.009 |
0.0006 |
0.0008 |
0.4 |
0.013 |
0.0004 |
0.03 |
0.007 |
0.0002 |
0.0004 |
0.0012 |
0.004 |
| ％RSD |
4.7 |
1.8 |
0.6 |
9.8 |
11.2 |
34.3 |
112.3 |
45.6 |
11.4 |
24.6 |
58.0 |
6.5 |
12.8 |
46.1 |
40.7 |
15.5 |
9.1 |
结论
本文强调了ARL Quant’x EDXRF光谱仪为了调查电气石，包括不同浓度的各种元素的可重复性。
将该数据与异质性引起的宝石组成方差进行比较。与仪器可重复性相比，组成变化的标准偏差增加了5至10倍。
尽管这种差异是很大的，但也说明了该技术的出色重复性。使用EDXRF，观察到的任何组成变化都是由于其固有的不均匀性。
参考
- 定义和化学公式的参考：Hawthorne，F.C。＆Henry，D.J。（1999）。“电气石集团矿物质的分类”欧洲矿物学杂志，第11页，第201-216页。
此信息已从Thermo Fisher Scientific -Elemental分析仪和相分析仪提供的材料中采购，审查和调欧洲杯足球竞彩整。
有关此消息来源的更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific-元素分析仪和相分析仪。