Badanie składu chemicznego spektrometrem
Jakość wykorzystywanych materiałów jest bardzo istotnym aspektem dla wszystkich przedsiębiorstw. W przypadku stali i innych stopów metali, używanych na przykład przy produkcji elementów złącznych nierdzewnych i kwasoodpornych, głównie od ich składu chemicznego zależą właściwości wykonywanych wyrobów, ich niezawodność, żywotność - a co za tym idzie ich trwałość. Przykładowo, jeżeli w stali nierdzewnej jest zbyt niska zawartość chromu lub niklu, to pomimo późniejszej obróbki termicznej oraz plastycznej nie jest możliwe uzyskanie zadowalających właściwości antykorozyjnych.
Jednym z najprostszych sposobów na sprawdzenie składu chemicznego stali nierdzewnej jest badanie spektrometrem. Badanie polega na analizie widma, które powstaje na skutek oddziaływania pomiędzy układem pomiarowym a próbką.
Spektrometr zbudowany jest z komory próżniowej, detektora oraz układów regulacji i rejestracji widma jakiemu poddawana jest badana próbka. Jako źródło promieniowania rentgenowskiego najczęściej wykorzystuje się lampę rentgenowską.
Zjawisko fluorescencji rentgenowskiej
Zjawisko fluorescencji rentgenowskiej wykorzystywane podczas badania spektrometrem związane jest z jonizacją wewnętrznej powłoki elektronowej atomu. Poprzez wybicie elektronu na wewnętrznych powłokach zwalnia się miejsce, które jest zajmowane przez inny z powłoki wyższej. Powstała w ten sposób różnica energii jest uwalniana w formie promieniowania rentgenowskiego i jest charakterystyczna dla danego pierwiastka. Analizatory spektrometru wykorzystują uwolnione promieniowanie, aby określić skład chemiczny badanej próbki.
Istnieje kilka rodzajów spektrometrów jak spektrometry fluorescencji rentgenowskiej (XRF z ang. X-ray fluorescence), spektrometry masowe czy spektrometry emisji optycznej. Ze względu na swoje właściwości, urządzenia mogą analizować różne materiały, o różnym stężeniu czy stanie skupienia.
Spektrometry fluorescencji rentgenowskiej wykorzystywane są tam, gdzie oprócz precyzji pomiaru istotne jest by analizowana próbka nie uległa zniszczeniu. Jest to analiza nieniszcząca i praktycznie nie wymaga wcześniejszego przygotowywania. Stosunkowo niewielkie rozmiary i waga spektrometru, łatwość obsługi i szybkość wykonywania analiz umożliwia zastosowanie go zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i w pracach terenowych. Jest alternatywą dla klasycznych, czasochłonnych i kosztownych metod analizy chemicznej i w wielu przypadkach z powodzeniem może je zastąpić.
Fluorescencja rentgenowska pozwala na określenie składu chemicznego ważnych dla przemysłu stopów metali - jak stal i aluminium. Dodatkowo umożliwia analizę zawartości metali szlachetnych - najczęściej wykorzystywana w przemyśle jubilerskim, gdzie pomiar spektrometrem pozwala na identyfikację ilości złota, rodu czy palladu w stopie.
Zastosowanie
Spektrometr pozwala także na określenie składu powłok metalicznych. Fluorescencja rentgenowska wykorzystywana jest w przemyśle galwanicznym oraz w każdym innym, w którym nakładane są powłoki metaliczne (powłoki cynkowych, cynkowo-niklowane, chromowane i inne).
W praktyce na dokładność pomiaru mają wpływ:
● rozmiar/grubość warstwy analizowanej próbki;
● rodzaj analizowanej powierzchni (uziarnienie);
● zanieczyszczenia powierzchni;
● obecność dodatkowych, nieaktywnych składników (np. woda).
Wyniki pomiarów uzyskane metodą fluorescencji rentgenowskiej (spektrometrem) można wykorzystać w wielu różnych branżach, na przykład:
● w zakładach produkcyjnych (przy weryfikacji składu materiałowego w celu zapewnienia zgodności z normami oraz zapewnienia bezpieczeństwa),
● w ochronie środowiska i geologii (do badań skażenia gleb, roślin),
● archeologii (do nieniszczącego badania składu chemicznego dzieł sztuki i zabytków),
● jubilerstwie (analiza metali szlachetnych),
● recyklingu,
● przemyśle półprzewodników (kontrola grubości powłoki złota na miedzi),
● w przemyśle rolniczym oraz w zakładach produkcji artykułów rolno-spożywczych,
Firma INOXA na prośbę Klienta jest w stanie przeprowadzić badanie składu chemicznego dla większości asortymentu znajdującego się w magazynie.
Zapraszamy do kontaktu oraz skorzystania z naszych usług.