X射線熒光光譜儀測試水溶液中PPM及PPB級離子濃度

X射線熒光光譜儀（以下簡稱XRF）作為快速的、無損的元素檢測方法，可以對固體、粉末、液體、薄膜和不規則樣品進行元素的定性定量分析。

由于XRF具有元素測定范圍廣（Be~U），可測含量范圍寬（ppm~100%）、并可進行多元素同時分析和結果重現性好等優點，在固體樣品的元素分析應用廣泛。

針對液體樣品，特別是水溶液樣品，常見的分析方法即將液體樣品置于特制的樣品杯中，采用麥拉膜（或其他高分子膜）密封樣品，在He氣氛中采用X光對液體樣品進行分析。這種方法如果操作不當導致液體滲漏會對儀器造成一定的傷害，而且由于高分子膜的存在，對輕元素的分析也比較困難。

在油氣田勘探、開發和生產過程中會產生大量的油氣田水。油氣田水中含有各種陰陽離子，還常含有有機質，成分復雜。

對于油氣田水中這些離子的測定常采用離子色譜、原子吸收、化學滴定法和ICP-OES法。但是這些方法分析過程相對繁瑣、耗時。而采用日本理學XRF使用水溶液分析用微載體膜測定油氣田水中離子的方法更環保、快速和準確。

該方法建立時，可直接將購置的標準溶液稀釋成不同濃度的溶液。使用移液槍取定量液體樣品，轉移到日本理學水溶液分析用微載體膜上，在干燥器或者真空干燥箱中干燥后，直接在XRF中進行測試并繪制成工作曲線，再對油氣田水中離子濃度進行測定。

這種方法比直接照射液體樣品操作更簡捷、更安全，并且沒有基體效應，檢出限低。可以用市面上常見的標準溶液作為標準樣品，建立定量分析曲線，解決了XRF中標樣獲取難的問題，進一步提高方法的準確度。

對于該方法，在微載膜上滴加的體積越大，溶液中元素檢出限越低。而對于鹽度較高的液體，則需要考慮濾紙干燥后元素的分布是否均勻，是否會有結晶現象，來確定最佳的液體樣品量。

此外，該方法是針對元素分析，無法確定水溶液中離子的價態。

另外，為了進一步降低水溶液中離子的檢出限，日本理學可提供水溶液分析用超載體膜。使用超載體膜，多數元素的檢出限能達到ppb級。