用XRF检测低含量镁控制聚乙烯和聚丙烯的聚合

齐格勒-纳塔催化剂通常用于PE和PP的聚合,以增强反应。齐格勒-纳塔型催化剂系统是用于制造1-烯烃型聚合物(α-烯烃)的试剂混合物。Ziegler-Natta催化剂通常基于钛镁和有机金属铝化合物,例如未定义的甲基铝氧烷(MAO)或定义明确的三乙基铝(C2.H5.)3.艾尔。

由于催化剂很贵,迅速使用是不明智的。需要优化催化剂的效率,以使特定数量的催化剂使聚合物的产量最大化。为了监测催化剂的性能,对聚合物中镁的分析成为一个重要的应用。目的是在最低浓度的Mg下达到卓越的准确度和精密度。

ICP-OES技术

这种应用的标准分析技术是ICP-OES。ICP-OES是基于一种耗时的制备方法,使用不安全的化学物质,并结合高氩气消耗,每天需要进行校准。最好采用波长色散x射线荧光光谱法(WDXRF)等高效分析技术。

本报告表明,使用波长色散X射线荧光光谱仪S8 TIGER 4K可以轻松分析极低水平的镁。Bruker AXS的现代顺序WDXRF光谱仪S8 TIGER采用了一个X射线管,在4千瓦的全功率下,电流高达170毫安。这是一种最佳的解决方案,可提高极低浓度轻元素的准确度和精密度。

波长色散x射线荧光光谱仪S8 TIGER

S8 TIGER是最通用的顺序波长色散X射线荧光光谱仪。S8 TIGER的特点包括:

  • 该仪器配有一个带有右侧目标的端窗X射线管和一个10位光束滤波器变换器,可轻松调整激发条件,以达到最佳效果。
  • 60 kV至4 kW的励磁功率是重元素分析的最佳值
  • 为了进一步改进跟踪的分析,提供了多达9种不同的光束滤波器来抑制,例如铑管线和提高峰背景比。
  • 该仪器最多有四个准直器、八个安装的分析仪晶体和两个探测器,通过它们,S8 TIGER可针对每个元件进行调整,以匹配所需的分辨率和灵敏度

高性能X射线管

S8 TIGER具有高强度X射线管,可提高灵敏度,从而实现非常低的检测限和非常好的重复性。与传统的X射线荧光光谱仪相比,S8 TIGER的管设计为减少样品的散热。在X射线产生期间,管头中释放的热量有效地传导到冷却水回路。这有利于分析碳氢化合物样品,包括油和聚合物。对样品,尤其是有价值标准样品的损坏被最小化,因此测量时间被延长,以达到最低检测限或可多次分析的样品。该管如图1所示

S8 TIGER的x射线管,具有低温管头

图1。S8 TIGER的x射线管,具有低温管头

测量和校准

测量是通过S8 TIGER 4K应用23 kV和170 mA,一个XS-55晶体的2d值为55 Å和一个0.46°准直器进行的。这些参数确保了高分辨率,有利于硅和钨的晶体荧光与分析物的(Mg)能量整洁地分离。管的铑线引起的晶体辐射使WDXRF光谱仪中的晶体荧光。

在峰值位置附近定义了四个背景位置,以纠正样品中存在的铝覆盖,如图2所示。

聚乙烯样品与10ppm Mg旁边的高铝浓度

图2。聚乙烯样品与10ppm Mg旁边的高铝浓度

铝信号来自助催化剂。此外,使用额外的背景位置,PE和PP中镁的分析可以在一次校准中同时进行,尤其是当只有基于聚丙烯的标准可用时。

S8 TIGER采用12个工厂标准进行校准。校正的标准偏差在0.2 ppm时很高。校准曲线如图3所示,具体校准情况如表1所示。

极低浓度水平下聚乙烯中镁的校准曲线

图3。极低浓度水平下聚乙烯中镁的校准曲线

表1。校准台

标准名称 化学浓度(ppm) 光谱仪浓度(ppm) 绝对偏差(ppm) LLD(百万分之一)
性病1 1.8 1.7 -0.1 0.2
性病2 1.6 1.6 0 0.2
性病3 2.4 2.7 0.3 0.2
性病4 3.0 3.1 0.1 0.2
性病5 3.3 3.0 -0.3 0.2
性病6 4.5 4.7 0.2 0.2
性病7 4.7 4.9 0.2 0.2
性病8 5.5 5.4 -0.1 0.2
性病9 8.2 7.9 -0.3 0.2
性病10 9 8.9 -0.1 0.2
标准11a 10 9.5 -0.5 0.2
12性病 11 11.5 0.5 0.2

结果

通过分析两个工厂样品,评估了该技术的精密度。结果如下所示

  • 样品1含有5.3 ppm,样品2含有1.5 ppm Mg。使用ICP获得参考值。
  • XRF结果与ICP值完全一致。
  • 样品1的偏差为0.3 ppm,样品2的偏差为0.1 ppm。

为了测试准确度,将两个样品交替,然后进行分析,10倍重复性测试的结果如表2所示。对于非常低的浓度范围,获得了0.1 ppm的准确度。

表2。可重复性测试

样品1 Mg(ppm) 样品2mg (ppm)
测量1 5.5 1.8
测量2 5.7 1.6
测量3 5.6 1.7
测量4 5.4 1.5
测量5 5.6 1.8
测量6 5.7 1.7
测量7 5.8 1.6
测量8 5.7 1.5
测量9 5.7 1.6
措施10 5.4 1.6
平均值 5.6 1.6
标准偏差 0.1 0.1

结论

用S8 TIGER对聚乙烯和聚丙烯中极低水平的镁进行分析是精确和可靠的。检测限达到非常低的0.2 ppm。该技术可以很容易地实现节约催化剂成本,如果有任何催化剂损失,可以提前发出警报。与ICP-OES相比,XRF是一种完美的分析工具,因为它操作简单,样品制备快速,简单地集成到工厂质量和过程控制体系中。

这些信息来源于布鲁克x射线分析公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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引证

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  • APA

    力量中心——AXS Inc . .(2019年8月30日)。用XRF检测低含量镁控制聚乙烯和聚丙烯的聚合。AZoM。2021年9月19日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=5726检索。

  • MLA

    布鲁克AXS公司。。“使用XRF检测低水平的镁,以控制聚乙烯和聚丙烯的聚合”。AZoM.2021年9月19日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=5726 >。

  • 芝加哥

    布鲁克AXS公司。。“使用XRF检测低水平的镁,以控制聚乙烯和聚丙烯的聚合”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=5726。(2021年9月19日生效)。

  • 哈佛大学

    力量中心——AXS Inc . .2019.用XRF检测低含量镁控制聚乙烯和聚丙烯的聚合. 亚速姆,2021年9月19日查看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=5726.

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