ICS 85-010 Y 30 G 中华人民共和国国家标准 GB/T 2679.11—2008 代替GB/T2679.11—1993 纸和纸板 无机填料和无机涂料的 定性分析 电子显微镜/X射线能谱法 Paper and boardQualitative analysis of mineral filler and mineral coating- SEM/EDAX Method 2008-08-19发布 2009-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T2679.11—2008 前言 GB/T2679的本部分是对GB/T2679.11—1993《纸和纸板中无机填料和无机涂料的定性分析 电子显微镜/X射线能谱法》的修订。 本部分代替GB/T2679.11—1993。 本部分与GB/T2679.11—1993相比，主要变化是删除了GB/T2679.11—1993中的附录A。 本部分由中国轻工业联合会提出 本部分由全国造纸工业标准化技术委员会归口。 本部分起草单位：中国制浆造纸研究院 本部分主要起草人：薛崇昀、贺文明、聂怡 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T 2679.11—1993。 本部分委托全国造纸工业标准化技术委员会负责解释。 SAC GB/T2679.11—2008 纸和纸板无机填料和无机涂料的 定性分析电子显微镜/X射线能谱法 1范围 GB/T2679的本部分规定了用电子显微镜/X射线能谱仪定性分析纸和纸板中无机填料和无机涂 料的方法。 本部分适用于纸和纸板中无机填料、涂料的品种鉴定和成分分析，也适用于造纸用无机填料、涂料 的原材料分析。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T2679的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文 件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本 部分。 GB/T450纸和纸板试样的采取及试样纵横向、正反面的测定（GB/T450-2008，ISO186： 2002,MOD) GB/T742造纸原料、纸浆、纸和纸板灰分的测定（GB/T742—2008,ISO2144：1997，MOD） 3原理 3.1造纸用的无机填料和涂料通常有滑石粉、碳酸钙、高岭土、二氧化钛和硫酸锁等。利用电子显微镜 观察其颗粒形态和晶体形态，便可对该填料和涂料进行鉴定。 3.2当电子束照射到试样上时，会激发释放出一种特征X射线，其能量随元素而不同。使用一种锂漂 移硅的探测器，便能将这种信号收集起来，通过计算机整理，达到分析元素的目的 4试剂及材料 4.1蒸馏水或去离子水。 4. 2 2六偏磷酸钠[（NaPO）.]:0.1%溶液。 4.3 5040或5070有机分散剂：0.1%溶液。 4.4丙酮（CHCOCH，）：化学纯（清洗电镜与铜网）。 4.5 浓盐酸（HCI）：化学纯（清洗电镜专用铜网）。 4.6D76显影液。 4.7 D72显影液。 4.8 酸性定影液。 4. 9 高纯金丝：纯度99.99%，1mm。 4.10 高纯碳棒：纯度99.99%，95mm×100mm。 4.11 二氯乙烯（CICH-CHCI）：化学纯。 4.12 聚乙烯醇缩甲醛（polyvinylformvar）的二氯乙烯溶液：0.2%～0.5%（质量分数）。 4.133mm的电镜专用铜网。 4.14120或135照相底片。 1 GB/T2679.11—2008 4. 15 52号或3号照相放大纸。 5仪器设备 5.1一般实验室用仪器。 5.2高温炉：控温范围，室温至1000℃可调。 5.4 瓷埚：30mL~50mL。 5.5铂：30mL~50mL。 5.6 玛瑙研钵：$50mm~$70mm 5.7 透射电子显微镜及其必要的附件。 5.8扫描电子显微镜及其必要的附件。 5.9与透射电子显微镜（5.7)或扫描电子显微镜（5.8)联用的能谱仪 5.10 解副针和镊子。 5. 11 载玻片25mm×75mm×1.5mm。 5. 12 盖玻片20mm×20mm。 5.13光学显微镜50倍~1500倍。 5.14真空镀膜机，真空度应大于1.33×10-2Pa（1×10-4mmHg） 6取样 取样按GB/T450的规定进行。由于电镜分析的试样数量很少，取样时应特别注意样品的代表性 7透射电子显微镜（5.7)试验步骤 7.1支持膜载网制备 支持膜载网是用来支承样品的工具，即在3mm的电镜专用铜网上覆盖一层在电镜下不显任何结 构的塑料薄膜。对于纸张填料、涂料分析来说，聚乙烯醇缩甲醛薄膜使用较为方便。制备时将一块洁净 的显微镜载玻片插入0.2%～0.5%的聚乙烯醇缩甲醛的二氯乙烯溶液（4.12)中，插入深度为载玻片 （5.11）长的1/2～1/3，浸泡4s～8s立即提起，滴去多余的溶液后将载玻片持平，风干。载玻片上便附 有一层很薄的塑料薄膜。用解针在距载玻片边缘约2mm处割断薄膜，使其在水中容易剥离下来。 然后在一个直径约为15cm的玻璃器皿中盛满蒸馏水，以约45°角的方向轻轻地将载玻片放人水中。由 于水的表面张力，在划割过的地方聚乙烯醇缩甲醛薄膜便会脱落并漂浮在水面上。当该薄膜漂到水面 上时，将电镜专用铜网放在膜上，一张完整的膜上大约可以放20个30个铜网。在铜网上放一张吸水 性适中的滤纸，滤纸面积与薄膜面积相近似。待滤纸湿透后立即用镊子将滤纸、铜网和薄膜同时捞起， 这样铜网便附上薄薄的一层支持膜，在室温至50℃温度下风干待用。 7.2试样制备 7.2.1直接分散法 取有代表性的试样约2g，用蒸馏水煮4min～5min，取出，用手指揉搓使纤维分散，也可用某种解 离器略加解离，以帮助纤维分散。这时部分填料或涂料便与纤维分离，并悬浮在水中。取悬浮液少许， 滴在具有支持膜的载网上，在室温至50℃的温度下干燥待用。每个样品需做此试样3个～5个，然后 用光学显微镜（5.13）检查，选稀密适度、分散良好的试样供电子显微镜观察。 7.2.2烧灰法 对于含有量胶粘剂的纸和纸板，按上述7.2.1方法纤维不易分散，需采用烧灰法制样。取有代表 性的试样约10g，按GB/T742规定，于带盖的瓷埚（5.4）中炭化，然后于高温炉中烧灰，使有机物烧 掉。灰渣用玛瑙研钵（5.6）研细，取少许置于载玻片上，滴上两滴0.1%六偏磷酸钠（4.2）分散剂，盖上 2 GB/T 2679.11—2008 盖玻片（5.12），用手指移动盖玻片，利用两玻片间的水的表面张力，使灰渣颗粒进一步分散。将分散了 如果估计试样中的填料或涂料是CaCO3，则用5070或5040分散剂（4.3)效果较好。 7.3透射电子显微镜（5.7)观察及鉴别 试样在透射电子显微镜下的晶体形态及颗粒大小，便可定性鉴别试样中加人的无机填料及涂料。观察时 选用的放大倍数随对象不同而不同，如滑石粉1000倍～2000倍可见；瓷土、硫酸钡、碳酸钙5000倍～ 20000倍可见；而二氧化钛则需1万～2万倍以上。 8扫描电子显微镜（5.8）试验步骤 8.1试样制备 扫描电子显微镜（5.8）的试样制备和透射电子显微镜基本相同，但由于扫描电子显微镜的试样室较 天，试样可以置于载网上，也可以置于扫描电子显微镜的试样台上观察。另外用于扫描电子显微镜观察 的试样，其表面应有一层导电层，一般是用真空镀膜机或离子溅喷仪在试样表面喷上一层高纯黄金。试 样及支持膜载网的制备方法与7.1、7.2相同，试样浓度可比透射电子显微镜略高 对于填料含量较高，以及纸面未经过任何涂塑处理的样品，包括涂布纸，可以直接对试样进行真空 喷镀处理。喷镀导电层后，可直接将试样置于试样台上进行观察，真空喷镀的导电层厚度一般为 100A～200A。对于胶料含量较高的样品，需将胶料除去，以便观察，为此可采用烧灰法，即7.2.2的方 法制样。 8.2扫描电子显微镜（5.8)观察及鉴别 扫描电子显微镜与透射电子显微镜的成像原理不同，透射电子显微镜观察到的是物体的投影像，而 扫描电子显微镜观察到的是物体的表面反射像，也就是外形轮廓像。扫描电子显微镜的图像景深大，透 射电子显微镜的图像清晰度高。但作为无机填料和涂料的定性观察，两者均可，获得的晶体图像基本一 致。与7.3同样，根据试样的晶体形态，对纸和纸板中无机填料和涂料的种类作出定性鉴别。 9扫描电子显微镜和能谱仪的定性和元素半定量分析 透射电子显微镜和扫描电子显微镜的定性分析都是根据试样的晶体形态进行的。这个方法可能会 受到纸中某些成分的干扰，如乳胶、淀粉及纤维原料中的无机物等。同时各种无机填料和涂料之间，颗 粒的晶体形态也会有交叉现象，不易作出判断。因此在分析过程中，如能将形貌分析和成分分析同时进 行，则可大大提高分析的准确性。扫描电子显微镜和能谱仪相结合的试验方法可满足这一试验要求，可 分析出试样中钠以上的各种元素的相对含量。 9.1试样制备 9.1.1直接制样法 取具有代表性的试样，用双面胶将试样贴在扫描电子显微镜的试样台上，观察面应朝上。然后用真 空镀膜机在试样表面喷上一层碳膜导电层，厚度约为100A～200A。喷碳后的试样即可直接用于扫描 电子显微镜和能谱仪的分析。这种制样方法一般适用于厚度较高，定量不低于60g/m的试样，而且其 填料含量应较高，胶料含量应较低，表面未经过任何涂塑处理。对于定量低于60g/m²的纸，可将纸页 用蒸馏水润湿后，将几层纸页压合在一起进行制样测定。 9.1.2烧灰制样法 对于不宜直接制样测定的样品，按GB/T742称取试样2