【第八届原创】激光诱导击穿光谱在煤质分析中样品前处理方法

激光诱导击穿光谱在煤质分析中样品前处理方法

传统煤质方法包括采样制分析法、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）、中子活化分析法（PGNAA）及X射线荧光法（XRF）等均无法实现对煤样的实时在线分析的要求。激光诱导击穿光谱因其利用脉冲激光作用于样品时将样品烧蚀、气化，并瞬间电离形成高温高密度的等离子体，等离子体冷却时发射出特征谱线，通过光谱仪采集谱线并随之进行分析得出样品组分及含量信息的原理，已被普遍用于煤质分析中。也正是由于该方法的技术特点，决定了不能直接对原煤或者粉煤进行检测，在进行LIBS实验前需要对原煤和粉煤进行一定的前处理。

目前对原煤及粉煤前处理的方法主要是破碎、研磨、压片。破碎即是将原煤（煤块）碎成小块甚至小片，再将这些破碎的小块过筛后用球磨机进行深度研磨，最后在用压片机将其压成表面均匀的小圆饼。对于粉煤则不需要破碎，直接过筛研磨再压片。然而，由于煤的粘性度很小，很难直接压片成形，即便压成小圆饼状，在进行LIBS实验时也会松散，这将严重影响实验结果。因此，在将煤样冷压成形时通常会加入一定的粘结剂，当然粘结剂的选择必须是不能影响实验结果的。

在选择粘结剂时通常会考虑以下几点：1、与粉煤结合黏结性要好；2、价廉易得，且无二次污染；3、与煤样结合成形后有较好的热稳定性和防潮性及抗压强度。而在对煤样进行LIBS实验时，多数研究者还是选择了硅酸钠及硼酸进行辅助压片，也有用硝酸钾及溴化钾进行实验的，但这两种无机试剂效果没有前两者好。所以目前较为普遍的制片方法还是将硅酸钠或者硼酸与煤样混合均匀，在一定压力下将煤样压制成型。