L-iżvilupp u l-applikazzjoni tal-metalli u l-materjali komposti tagħhom ħafna drabi jeħtieġu kontroll effettiv u determinazzjoni preċiża tal-kontenut tal-karbonju u l-kubrit. Karbonju fil-materjali tal-metall prinċipalment jeżisti fil-forma ta 'karbonju ħieles, karbonju soluzzjoni solida u karbonju magħqud, kif ukoll karbonju gassuż, carburizing u karbonju organiku miksi għall-protezzjoni tal-wiċċ.
Fil-preżent, il-metodi għall-analiżi tal-kontenut tal-karbonju fil-metalli jinkludu prinċipalment metodu ta 'kombustjoni, spettrometrija ta' emissjoni, metodu volumetriku tal-gass, metodu ta 'titrazzjoni ta' soluzzjoni mhux milwiema, metodu ta 'assorbiment infra-aħmar u kromatografija. Peress li kull metodu ta 'kejl għandu ċertu ambitu ta' applikazzjoni, u r-riżultati tal-kejl huma affettwati minn ħafna fatturi, bħall-forma tal-karbonju, kemm jekk il-karbonju jistax jiġi rilaxxat kompletament waqt l-ossidazzjoni, valur vojt, eċċ., L-istess metodu għandu ċertu grad ta 'eżattezza f'okkażjonijiet differenti. differenza. Dan id-dokument jagħżel il-metodi ta 'analiżi attwali, it-trattament tal-kampjuni, l-istrumenti użati u l-oqsma ta' applikazzjoni tal-karbonju fil-metalli.
1. Metodu ta 'assorbiment infra-aħmar
Il-metodu ta 'assorbiment infra-aħmar tal-kombustjoni żviluppat ibbażat fuq il-metodu ta' assorbiment infra-aħmar huwa metodu speċjali għall-analiżi kwantitattiva tal-karbonju (u l-kubrit).
Il-prinċipju huwa li jinħaraq il-kampjun fil-fluss tal-ossiġnu biex jiġġenera CO2. Taħt ċertu pressjoni, l-enerġija tas-CO2 li jassorbu r-raġġi infra-aħmar hija proporzjonali għall-konċentrazzjoni tagħha. Għalhekk, il-bidla tal-enerġija tal-gass CO2 li jgħaddi mill-assorbitur infra-aħmar tista 'tiġi kkalkulata biex tikkalkula l-ammont ta' karbonju.
stampa
Prinċipju tal-metodu ta 'assorbiment infra-aħmar tal-kombustjoni
F'dawn l-aħħar snin, it-teknoloġija tal-analiżi tal-gass infra-aħmar żviluppat malajr, u diversi strumenti analitiċi li jużaw kombustjoni tat-tisħin tal-induzzjoni ta 'frekwenza għolja u prinċipji ta' assorbiment tal-ispettru infra-aħmar dehru wkoll malajr. Għad-determinazzjoni tal-karbonju u l-kubrit permezz ta 'metodu ta' assorbiment infra-aħmar ta 'kombustjoni ta' frekwenza għolja, il-fatturi li ġejjin għandhom ġeneralment jitqiesu: nixfa tal-kampjun, induttanza elettromanjetika, daqs ġeometriku, daqs tal-kampjun, tip, proporzjon, sekwenza ta 'żieda u ammont ta' fluss, Setting ta’ valur vojt, eċċ.
Il-metodu għandu l-vantaġġi ta 'kwantifikazzjoni preċiża u oġġetti ta' inqas interferenza. Huwa adattat għal utenti li għandhom rekwiżiti għoljin dwar l-eżattezza tal-kontenut tal-karbonju u għandhom biżżejjed ħin għall-ittestjar fil-produzzjoni.
2. Spettroskopija ta 'Emissjoni
Meta element ikun eċċitati bis-sħana jew l-elettriku, se transizzjoni mill-istat tal-art għall-istat eċċitati, u l-istat eċċitati se jirritorna spontanjament għall-istat tal-art. Fil-proċess ta 'ritorn mill-istat eċċitati għall-istat bażi, il-linji spettrali karatteristiċi ta' kull element se jiġu rilaxxati, u l-kontenut jista 'jiġi determinat skond l-intensità tal-linji spettrali karatteristiċi.
stampa
Prinċipju ta' spettrometru ta' emissjoni
Fl-industrija metallurġika, minħabba l-urġenza tal-produzzjoni, huwa meħtieġ li jiġi analizzat il-kontenut tal-elementi ewlenin kollha fl-ilma tal-forn f'perjodu qasir ta 'żmien, mhux biss il-kontenut tal-karbonju. L-ispettrometri tal-emissjoni tal-qari dirett tal-ispark saru l-ewwel għażla tal-industrija minħabba l-kapaċità tagħhom li jiksbu malajr riżultati stabbli. Madankollu, dan il-metodu għandu rekwiżiti speċifiċi għall-preparazzjoni tal-kampjun.
Pereżempju, meta jiġu analizzati kampjuni tal-ħadid fondut bi spettrometrija tal-ispark, huwa meħtieġ li l-karbonju fuq il-wiċċ tal-analiżi jeżisti fil-forma ta 'karburi, u m'għandux ikun hemm grafita ħielsa, inkella r-riżultati tal-analiżi jkunu affettwati. Xi utenti jieħdu vantaġġ mill-karatteristiċi ta 'tkessiħ rapidu u jbajdu ta' kampjuni ta 'slice rqiqa, u wara li l-kampjuni jsiru fi flieli rqaq, il-kontenut tal-karbonju fil-ħadid fondut huwa determinat minn analiżi spettroskopika ta' spark.
Meta jiġu analizzati kampjuni lineari ta 'l-azzar tal-karbonju permezz ta' spettrometrija ta 'spark, il-kampjuni għandhom jiġu pproċessati b'mod strett u l-kampjuni għandhom jitqiegħdu fuq l-istand ta' l-ispark "wieqfa" jew "ċatt" b'attrezzaturi ta 'analiżi ta' kampjuni żgħar għall-analiżi biex tittejjeb il-preċiżjoni ta 'l-analiżi.
3. Metodu tar-raġġi-X dispersiv tal-wavelength
Analizzaturi tar-raġġi X dispersivi tat-tul tal-mewġ jistgħu jiddeterminaw elementi multipli malajr u simultanjament.
stampa
Prinċipju ta 'spettrometru ta' fluworexxenza tar-raġġi-X dispersiv ta 'wavelength
Taħt l-eċitazzjoni tar-raġġi-X, l-elettroni fis-saff ta 'ġewwa tal-atomi tal-element imkejla jgħaddu minn tranżizzjonijiet fil-livell tal-enerġija u jarmu raġġi-X sekondarji (jiġifieri, fluworexxenza tar-raġġi-X). L-ispettrometru tal-fluworexxenza tar-raġġi X dispersiv tal-wavelength (WDXRF) juża kristall biex jaqsam id-dawl u mbagħad id-ditekter jirċievi s-sinjal tar-raġġi-X karatteristika diffracted. Jekk il-kristall spettroskopiku u d-ditekter jimxu b'mod sinkroniku u jibdlu kontinwament l-angolu tad-diffrazzjoni, il-wavelength tar-raġġi X karatteristiċi prodotti minn diversi elementi fil-kampjun u l-intensità tar-raġġi X ta 'kull wavelength jistgħu jinkisbu, u analiżi kwalitattiva u kwantitattiva jistgħu jitwettqu kif xieraq. . Dan l-istrument ġie prodott fis-snin 50, u ġibed l-attenzjoni minħabba li fl-istess ħin jista 'jkejjel komponenti multipli f'sistemi kumplessi. Speċjalment fid-dipartiment ġeoloġiku, dan l-istrument ġie mgħammar suċċessivament, u l-veloċità tal-analiżi tjiebet b'mod sinifikanti, li kellha rwol importanti.
Madankollu, minħabba l-wavelength twil tar-radjazzjoni karatteristika tal-karbonju ta 'l-element ħafif u r-rendiment baxx ta' fluworexxenza, f'materjali ta 'matriċi tqal bħall-azzar, l-assorbiment u l-attenwazzjoni tar-radjazzjoni karatteristika tal-karbonju mill-matriċi hija kbira ħafna, eċċ., li ħafna drabi jikkawżaw ċerti problemi fl-analiżi XRF tal-karbonju. diffikultà. Barra minn hekk, meta tkejjel il-karbonju fl-azzar bi strument ta 'fluworexxenza tar-raġġi X, jekk il-wiċċ tal-kampjun tal-art jitkejjel kontinwament 10 darbiet, jista' jinstab li l-valur tal-kontenut tal-karbonju qiegħed dejjem jiżdied. Għalhekk, l-applikazzjoni ta 'dan il-metodu mhix estensiva daqs l-ewwel tnejn.
4. Metodu ta 'titrazzjoni ta' soluzzjoni mhux milwiema
It-titrazzjoni mhux milwiema hija metodu biex titwettaq it-titrazzjoni f'solvent mhux milwiema. Dan il-metodu jista 'jagħmel ċerti aċidi dgħajfa u bażijiet dgħajfa li ma jistgħux jiġu ttitrati f'soluzzjoni akwea jistgħu jiġu ttitrati wara li jintgħażel solvent xieraq biex itejbu l-aċidità u l-alkalinità tagħhom. L-aċidu karboniku prodott mis-soluzzjoni tas-CO2 fl-ilma għandu aċidità dgħajfa u jista 'jiġi ttitrat b'mod preċiż billi jintgħażlu reaġenti organiċi differenti.
Dan li ġej huwa metodu ta' titrazzjoni mhux milwiema użat komunement:
① Il-kampjun jiġi maħruq f'temperatura għolja mill-forn tal-kombustjoni bl-ark elettriku imqabbel mal-analizzatur tal-karbonju u l-kubrit.
② Il-gass tad-dijossidu tal-karbonju rilaxxat mill-kombustjoni huwa assorbit mis-soluzzjoni ta 'etanol-etanolamina, u d-dijossidu tal-karbonju jirreaġixxi ma' etanolamina biex jiġġenera aċidu karbossiliku 2-hydroxyethylamine karbossiliku relattivament stabbli.
③ Titrazzjoni mhux milwiema bl-użu ta 'KOH.
Ir-reaġenti użati f'dan il-metodu huma velenużi, espożizzjoni fit-tul se taffettwa s-saħħa tal-bniedem, u huwa diffiċli li topera, speċjalment meta l-kontenut tal-karbonju huwa għoli, is-soluzzjoni għandha tkun issettjata minn qabel, u jekk ma toqgħodx attent, il-karbonju se jaħdem bogħod u r-riżultat ikun baxx. Ir-reaġenti użati fil-metodu ta 'titrazzjoni mhux milwiema huma l-aktar fjammabbli, u l-esperiment jinvolvi operazzjoni ta' tisħin b'temperatura għolja, għalhekk l-operatur għandu jkollu biżżejjed għarfien dwar is-sigurtà.
5. Kromatografija
Detector tal-atomizzazzjoni tal-fjamma flimkien ma 'kromatografija tal-gass, il-kampjun jissaħħan fl-idroġenu, u mbagħad il-gassijiet rilaxxati (bħal CH4 u CO) jiġu skoperti bl-użu ta' detector ta 'atomizzazzjoni tal-fjammi-kromatografija tal-gass. Xi utenti jużaw dan il-metodu biex jittestjaw traċċi ta 'karbonju f'ħadid ta' purità għolja, il-kontenut huwa 4 ug/g, u l-ħin tal-analiżi huwa ta '50 minuta.
Dan il-metodu huwa adattat għal utenti b'kontenut estremament baxx ta 'karbonju u rekwiżiti għoljin għar-riżultati tat-test.
6. Metodu elettrokimiku
Utent introduċa l-użu ta 'analiżi potenzometrika biex jiddetermina l-kontenut baxx ta' karbonju fil-liga: wara li l-kampjun tal-ħadid ġie ossidizzat f'forn ta 'induzzjoni, intużat ċellula ta' konċentrazzjoni elettrokimika magħmula minn elettrolit solidu tal-karbonat tal-potassju biex tanalizza u tkejjel il-prodotti gassużi, b'hekk tiddetermina l-konċentrazzjoni tal-karbonju. Il-metodu huwa speċjalment adattat għad-determinazzjoni ta 'konċentrazzjonijiet baxxi ħafna ta' karbonju, u l-preċiżjoni u s-sensittività tal-analiżi jistgħu jiġu kkontrollati billi tinbidel il-kompożizzjoni tal-gass ta 'referenza u r-rata ta' ossidazzjoni tal-kampjun.
L-applikazzjoni prattika ta 'dan il-metodu hija rari, u ħafna minnhom jibqgħu fl-istadju ta' riċerka sperimentali.
7. Metodu ta 'analiżi onlajn
Meta tirfina l-azzar, ħafna drabi huwa meħtieġ li jiġi kkontrollat il-kontenut tal-karbonju fl-azzar imdewweb fil-forn tal-vakwu f'ħin reali. L-istudjużi fl-industrija metallurġika introduċew eżempju ta 'stima tal-konċentrazzjoni tal-karbonju bl-użu ta' informazzjoni dwar il-gass tal-egżost: bl-użu tal-konsum tal-ossiġnu fil-kontenitur tal-vakwu matul il-proċess ta 'dekarburizzazzjoni bil-vakwu, konċentrazzjonijiet u rati ta' fluss ta 'ossiġnu u argon biex jistmaw il-kontenut tal-karbonju fl-azzar imdewweb.
Hemm ukoll utenti li żviluppaw metodu biex ikejlu malajr traċċa tal-karbonju fl-azzar imdewweb u strumenti u apparati relatati: il-gass trasportatur jintefaħ fl-azzar imdewweb, u l-kontenut tal-karbonju fl-azzar imdewweb huwa stmat mill-karbonju ossidizzat fit-trasportatur gass.
Metodi simili ta 'analiżi onlajn huma adattati għall-ġestjoni tal-kwalità u l-kontroll tal-prestazzjoni fil-proċess tal-produzzjoni tal-azzar.
