方案摘要

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应用领域	环保
检测样本	土壤
检测项目	（类）金属及其化合物>锌(Zn), 钾(K), 钠(Na), 铝(Al), 钙(Ca), 铁(Fe), 镁(Mg)
参考标准	土壤营养元素的测定，土壤元素怎么测，土壤中磷钾含量，土壤中微量元素测定，土壤元素测定方法

土壤中营养元素对于植物的成长非常重要，目前通常采用的多种分析方法需要把土壤样品消解，操作繁琐、效率低下。单波长X射线荧光光谱仪（HS XRF）能够完成土壤样品中钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、钾、钙、锰、铁、锌等主量元素和微量元素含量分析，具有样品处理简单、分析速度快、精度高，成本低等特点，是土壤中营养元素检测的利器。

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配置单

安科慧生单波长X射线荧光光谱仪(HS XRF) MERAK-SC
型号：MERAK-SC

¥50万 - 100万
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方案详情

土壤营养元素含量分析-HS XRF与Fast FP联用

单波长X射线荧光光谱仪与快速基本参数法

一、概述

植物生长需要十七种元素，分别是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铜、铁、锰、锌、钼、硼、氯、硅。其中碳、氢、氧来自空气和水，其余来自土壤，因此对土壤中主量和微量元素对于植物的成长尤为重要。通常采用多种分析方法进行土壤中主量元素和微量元素含量分析，包括采用燃烧碘量法分析硫含量，原子吸收分光光度法分析钾、钙、镁、铜、铁、锰、锌等金属元素，凯氏定氮仪分析土壤中氮元素含量，还有等离子发射光谱法等。这些方法需要把土壤样品消解成溶液，样品处理复杂，仪器操作繁琐，效率低下。
单波长X射线荧光光谱仪MERAK-SC能够完成土壤样品中钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、钾、钙、锰、铁、锌等主量元素和微量元素含量分析，具有样品处理简单、分析速度快、精度高，成本低等特点，是土壤中营养元素检测的利器。

单波长X射线荧光光谱仪MERAK-SC

二、技术原理

1) 单波长聚焦激发技术

SC原理.png 单波长X射线荧光光谱仪MERAK-SC将全聚焦型双曲面弯晶单色化技术与二次靶完美结合，全聚焦型双曲面弯晶将X射线光管出射谱中靶材特征射线单色化衍射并聚焦到样品一点，大幅降低X射线管出射谱中连续散射线背景对样品元素谱的干扰，提升元素检测信噪比，弥补了传统能量色散X射线荧光光谱仪对轻元素灵敏度不足，单波长X射线荧光光谱仪实现对微量和痕量元素的检测分析。（发明专利：201510970857.0）

2) 快速基本参数法

图片 8.png

基本参数法(FP)是XRF定量分析的一项前沿技术，其通过对X射线荧光物理学明确的物理现象建立基本参数库和系列数学模型，经过大量计算直接得到样品中各元素的含量，解决了XRF基体效应、元素间吸收增强效应、谱线重叠干扰、探测器各种效应等对定量分析的复杂性和不确定性，实现欠缺标准样品情况下的样品元素定量分析。北京安科慧生研发的快速基本参数法（Fast FP2.0）不仅采用基本参数库，同时建立系列的数学模型，从而使得基本参数法提升到定量分析水平，在样品适应性、定量精度、扩展性等方面处于国际较高水平。

三、性能数据

1) 线性

通过20个土壤标准物质建立的Fast FP计算值与标准值之间关系曲线，各目标元素（或氧化物）线性相关系数R²在0.970~0.999之间。

2) 重复性

单波长X射线荧光光谱仪MERAK-SC与快速基本参数法Fast FP2.0测试土壤标准样品GBW(E)070011的重复性结果如下表：

元素	Al2O3 (%)	Na2O (%)	MgO (%)	CaO (%)	Fe2O3 (%)	P (mg/kg)	S ( mg/kg))	Ti (%)	V ( mg/kg))	Cr ( mg/kg))	Mn ( mg/kg))	Ni ( mg/kg))
GBW(E)070011 标准值	16.30	0.44	2.02	2.92	8.27	636	/	0.414	138	101	0.164	45.9
1	16.97	0.472	1.983	2.927	8.145	610.1	171.5	0.443	123.1	107.7	0.164	42.56
2	16.98	0.497	1.987	2.932	8.112	606.3	176.6	0.449	146.4	106.2	0.164	43.47
3	16.98	0.474	1.992	2.924	8.125	605.5	174.9	0.441	124.0	108.4	0.164	43.10
4	16.97	0.495	1.986	2.915	8.123	601.4	178.6	0.444	133.0	112.3	0.164	42.80
5	16.97	0.482	1.999	2.929	8.120	599.3	172.7	0.444	129.0	104.2	0.165	42.40
6	16.98	0.470	1.983	2.922	8.119	609.6	173.6	0.447	127.4	107.4	0.164	43.88
7	16.97	0.489	1.986	2.933	8.120	601.6	179.8	0.440	128.9	102.1	0.164	44.02
8	16.97	0.477	1.986	2.928	8.120	601.8	174.7	0.439	122.0	103.4	0.164	41.52
9	16.98	0.492	1.996	2.927	8.108	602.9	174.9	0.442	124.2	101.9	0.164	38.66
10	16.99	0.461	1.987	2.925	8.122	604.5	181.3	0.449	132.9	104.5	0.165	42.54
11	16.98	0.471	1.977	2.916	8.123	611.8	178.4	0.440	128.9	104.9	0.164	41.01
12	16.98	0.494	1.986	2.910	8.112	607.8	178.1	0.442	144.2	105.6	0.164	42.61
13	16.99	0.480	1.977	2.911	8.118	609.5	182.9	0.442	129.3	108.7	0.164	42.18
14	16.99	0.487	2.006	2.916	8.108	617.9	180.4	0.441	123.3	105.8	0.164	41.15
SD	0.008	0.011	0.008	0.0076	0.0092	5.0626	3.43	0.003	7.463	2.818	0.0004	1.3811
Avg	16.98	0.48	1.99	2.92	8.12	606.43	177.0	0.44	129.76	105.94	0.16	42.28

表1:土壤标准样品重复性测试数据

3) 准确性

元素	Al2O3 (%)	SiO2 (%)	Na2O (%)	MgO (%)	CaO (%)	Fe2O3 (%)	P (%)	Ti (%)	Cr ( mg/kg )	Mn (%)	Ni ( mg/kg )	S (%)	C l(%)
GBW(E)070005	13.93	61.34	1.51	1.88	2.99	6.36	0.070	0.455	89.90	0.118	60.80	/	/
测试值	13.74	62.90	1.36	1.87	2.86	6.17	0.067	0.440	86.06	0.113	75.72	/	/
GBW(E)070007	14.00	63.00	2.39	1.46	4.82	4.64	0.062	0.350	35.00	0.072	18.60	/	/
测试值	13.62	62.23	2.21	1.44	4.72	4.44	0.062	0.352	45.11	0.071	20.43	/	/
GBW(E)070008	14.32	60.57	1.48	2.32	3.58	6.95	0.047	0.412	84.30	0.210	333.0	/	/
测试值	14.25	61.34	1.41	2.11	3.27	6.47	0.045	0.403	79.00	0.187	312.9	/	/
GBW(E)070010	14.86	59.51	1.19	1.87	3.12	6.99	0.061	0.453	87.00	0.107	55.20	/	/
测试值	15.14	60.25	1.02	1.87	3.16	6.87	0.057	0.460	84.77	0.106	47.30	/	/
GSS-5	21.58	52.57	0.12	0.61	0.10	12.62	0.039	0.629	118.0	0.136	40.00	0.041	0.010
测试值	21.84	51.52	0.19	0.65	0.16	12.01	0.039	0.618	130.7	0.138	35.83	0.034	0.097
GSS-13	11.76	64.88	1.86	2.05	5.00	4.11	0.083	0.382	65.00	0.058	28.50	0.016	0.008
测试值	11.69	65.11	1.79	2.08	5.22	4.42	0.085	0.386	74.91	0.060	30.24	0.024	0.016
GSS-18	10.56	60.40	3.05	2.58	6.80	3.63	0.587	0.320	55.00	0.053	25.00	0.700	0.780
测试值	10.54	61.33	3.27	2.65	6.89	4.05	0.061	0.343	62.03	0.054	25.61	0.699	0.780

表2：土壤标准样品准确性比较表

样品编号	20N3100003	20N3100006	20N3100015	20N3100016	20N2620009	20N2620023	20N2620031	20N2620038	20N2620040	20N2620042	20N2620047
燃烧法测试值	0.26%	0.88%	0.25%	0.66%	0.17%	0.16%	0.13%	0.12%	0.11%	0.18%	0.13%
XRF测试值	0.27%	0.92%	0.27%	0.65%	0.17%	0.16%	0.12%	0.11%	0.12%	0.19%	0.13%
相对偏差	1.31%	2.22%	3.29%	-0.53%	1.46%	0	-1.59%	-3.93%	2.18%	0.54%	0.39%