The research was carried as part of the state assignment for project No. 0284-2021-0005, by a grant of Russian Science Foundation, grant number 23- 23-00449, https://rscf.ru/project/23-23-00449

Особенности рентгеновских флуоресцентных спектров в области CuKβ-линии минералов месторождений меди

Alexandr L. Finkelstein, Viktor M. Chubarov, Tatyana A. Radomskaya, Alexandr E. Budyak

Аннотация


Рентгеновские эмиссионные спектры в области CuKβ-линии изучены для образцов минералов, содержащих медь в различных формах. Измерения выполнены на рентгенофлуоресцентном кристалл-дифракционном спектрометре, предназначенном для определения элементного состава и имеющем сравнительно невысокое энергетическое разрешение - около 30 эВ при энергии излучения линии CuKβ 8.905 кэВ. Спектры получены с помощью кристалла-анализатора фторида лития LiF(220). Особенности спектров различных минеральных форм меди проявляются в виде асимметрии формы и смещения максимума CuKβ-линии: спектры образцов минералов, содержащих преимущественно одновалентную медь в виде оксидов (куприт) и сульфидов (халькозин, борнит), значимо отличаются от спектров минералов, содержащих преимущественно двухвалентную медь в виде сульфидов (халькопирит) и гидроксосульфатов (антлерит, брошантит), однако близки к спектрам минералов, содержащих двухвалентную медь в  гидроксокарбонатах (малахит, азурит). Спектры сульфидов и гидроксосульфатов двухвалентной меди не различимы в пределах погрешности измерения. Измерение формы рентгеновского эмиссионного спектра в области CuKβ-линии позволяет получать дополнительную информацию о минеральных формах меди в медных рудах.

Ключевые слова: рентгенофлуоресцентный анализ, минералы, валентное состояние меди

Полный текст:

PDF

Литература


REFERENCES

Simakov V.A., Vahonin N.S., Isaev V.E. [X-ray fluorescence analysis of complex ores]. Rudy i metally [Ores and Metals]. 1995, no. 6, pp. 72-77. (in Russian).

Bakhtiarov A.V. Zaitsev V.A., Makarova T.A. [Multielement X-ray fluorescence analysis of ores and products of their processing using the standard background method with a modified universal equation]. Zh. analit. khimii. [J. Anal. Chem.], 2007, vol. 62, no. 4, pp. 395-401.

Kozlov A.S., Chizhov P.S., Filichkina V.A., Filippov M.N. [Determination of the mineral composition of copper ores by X-Ray methods]. Zavod. lab. Diagnostika materialov [Industrial laboratory. Diagnostics materials], 2021, vol. 87, no. 10, pp. 5-11 doi: 10.26896/1028-6861-2021-87-10-5-11. (In Russian).

Belogub E.V., Hvorov P.V., Novoselov K.A., Palenova E.E. [Mineral composition of oxidized ores of the Udokan copper sandstone deposit (Transbaikalia, Russia): quantitative assessment by X-ray diffraction]. Mineraly: stroenie, svojstva, metody issledovanija: materialy IV Vserossijskoj molodezhnoj nauchnoj konferencii (Ekaterinburg, 15-18 oktjabrja, 2012) [Methods of Investigation Proceedings of the 10th All-Russian Youth Scientific Conference (Ekaterinburg, October 15-18, 2012)]. Ekaterinburg, Institut geologii i geohimii UrO RAN, 2012. p. 14 (In Russian).

Blohin M.A. Fizika rentgenovskih luchej [The Physics of X-rays]. Moscow, Gostehizdat, 1957. 517 p. (in Russian).

Barinskij R.L., Nefedov V.I. Rentgenospektral'noe opredelenie zarjada atomov v molekulah [X-ray spectral determination of the charge of atoms in a molecules]. Moscow, Nauka, 1966. 245 p. (in Russian).

Kawai J. X-ray Spectroscopy for Chemical State Analysis. Singapore, Springer, 2023. 234 p. doi: 10.1007/978-981-19-7361-1.

Filippov M.N., Kupriyanova T.A., Lyamina O.I. [Simultaneous determination of the concentration of elements and their speciation in solid samples using X-ray fluorescence spectrometry]. Zh. analit. khimii. [J. Anal. Chem.], 2001, vol. 56, pp. 817-824.

Chubarov V.М., Finkelshtein А.L., Amirzhanov A.A. [X-ray fluorescence determination of FeO/Fe2O3tot ratio in iron ores using K-series emission lines of X-ray fluorescence spectrum. Analitika i Kontrol [Analytics and Control]. 2009, vol. 13, no. 3, pp. 141-146 (in Russian).

Chubarov V.M., Suvorova D.S., Mukhetdinova A.V., Finkelshtein A.L. X-ray fluorescence determination of the manganese valence state and speciation in manganese ores. X-Ray Spectrom., 2015, vol. 44, pp. 436-441. doi: 10.1002/xrs.2619.

Deutsch M., Hölzer G., Härtwig J., Wolf J., Fritsch M., Förster E. Kα and Kβ x-ray emission spectra of copper. Phys. Rev. A, 1995, vol. 51, no. 1, pp. 283-296. doi: 10.1103/PhysRevA.51.283.

Vegelius J.R., Kvashnina K.O., Klintenberg M., Soroka I.L., Butorin S.M. Cu Kβ2,5 X-ray emission spectroscopy as a tool for characterization of monovalent copper compounds. J. Anal. At. Spectrom., 2012, vol. 27, no. 11, pp. 1882-1888. doi: 10.1039/C2JA30095H.

Webster J.L.V., Mcllquham J.D., Ganly B. Position dispersive X-ray fluorescence. Radiat. Phys. Chem., 2022, vol. 197, article 110173. doi: 10.1016/j.radphyschem.2022.110173.

Asada E., Takiguchi T., Suzuki Y. The effect of oxidation state on the intensities of Kβ5 and Kβ″ of 3d-transition elements. X-Ray Spectrom., 1975, vol. 4, no. 4, pp. 186-189. doi: 10.1002/xrs.1300040408.

Remond G., Myklebust R. Fialin M., Nockolds C., Phillips M., Roques-Carmes C. Decomposition of wavelength dispersive X-ray spectra. J. Res. Natl. Inst. Stan., 2022, vol. 107, pp. 509-529. doi: 10.6028/jres.107.044.

Physical Reference Data, X-Ray and Gamma-Ray Data. Available at: http://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayTrans/Html/search.html (accessed 17 February 2025).




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2025.29.2.002

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.