Анализ металлов и сплавов

Анализ металлов и сплавов  служит для определения состава элементов в металле и сплавах.

Анализ химического состава металла  необходим для проверки сорта или типа, а также количественного анализа сплавов. Химический анализ металлов  в современной промышленности проводят двумя методами: рентгено-флуоресцентным и эмиссионным. 

Эмиссионный метод используется в основном в горнодобывающей, обогатительной и перерабатывающей промышленности при выходном контроле продукции и входном контроле сырья, переработке отходов ядерной энергетики. 

Анализ цветных металлов также производят, как правило, эмиссионными спектрометрами. Также особенность данного метода заключается в количественном определении элементов в сплавах на основе железа (в частности, анализ углерода, серы, фосфора в стали). 

Случайная погрешность измерений концентраций примеси при эмиссионном анализе может быть вызвана нестабильностью параметров источников возбуждения спектра. Для того чтобы случайная погрешность была как можно меньше, в оптико-эмиссионных спектрометрах используется низковольтный искровой разряд (C, R, L – разряд). Этот прием стабилизирует напряжение и энергию в разрядном контуре, от чего зависят процессы оптического возбуждения и эмиссии. Именно стабилизация этих параметров обеспечивает снижение случайной погрешности. 

Анализ цветных сплавов  производят спектрометрами, основанными либо на искровом методе, либо на воздухо-дуговом, или же на комбинации этих двух методов. На сегодняшний день каждая современная лаборатория анализа металла  имеет среди анализаторов оптико-эмиссионный прибор. 

Наряду с эмиссионным методом, спектральный анализ металлов  выполняют с помощью рентгено-флуоресцентного анализа. Данный метод основан на получении и анализе спектра, полученного с помощью воздействия рентгеновского излучения на исследуемый материал. При облучении рентгеном, каждый атом вещества переходит в возбужденное состояние, затем возвращается в спокойное состояние. Но весь этот процесс сопровождается образованием излишка энергии, который испускается в виде фотона. В зависимости от металла, испускается фотон с энергией определенного значения (явление флуоресценции). 

Анализ металлов  в данном методе основан на распознавании вещества по энергии и количеству квантов, испустившихся при облучении металла.  Рентгенофлуоресцентный спектрометр для анализа металлов  в качестве источника излучения может содержать рентгеновскую трубку или изотопы определенных элементов. В последнее время анализ состава металла производят облучением с помощью рентгеновской трубки с родиевым, медным, молибденовым или серебряным анодом. Также для улучшения при определении легких элементов (натрий, магний, алюминий, фосфор, сера) используют вакуумную откачку воздуха, или продувку камеры гелием, что снижает влияние атмосферы на результаты. 

И сферы применения этих анализаторов продолжают расширяться благодаря простоте использования, возможности провестиэкспресс анализ металлов  без особой пробоподготовки.   Анализ сплавов  рентгено-флуоресцентным методом широко используют в промышленности  и научных лабораториях. В частности, анализ драгоценных металлов и анализ на тяжелые металлы.