直读光谱仪在有色金属分析中的应用论文_赵芳

直读光谱仪在有色金属分析中的应用论文_赵芳

西藏玉龙铜业股份公司,854000

摘要:有色金属一般分为轻金属和重金属,贵金属和稀有金属,这些金属元素和非金属元素之间联系十分紧密,而一般用于工业生产的金属大多为有色金属。直读光谱仪在有色金属分析中发挥了十分重要的作用,操作简单、分析快速、结果准确、精度较高,使其成为化学分析当中的重要仪器,在各种金属和有色材料当中的研究也缺少不了它的身影,本文主要针对直读光谱仪在有色金属中的分析研究应用作了介绍。

关键词:直读光谱仪 有色金属 分析 应用

直读光谱仪作为有色材料研究的重要器材在材料使用和普及方面发挥了十分重要的作用,现代光电技术和计算机技术的发展,提升了光谱分析技术的发展速度,光谱仪分析技术在生产实践当中突出的操作性能赢得了广大研究者的青睐,操作简单、分析速度快且结果准确,使其成为化学研究的重要仪器,并广泛应用于钢铁和有色金属冶炼之前的快速分析,也成为常见固体金属材料的分析研究方法。

一、直读光谱仪

光电直读光谱仪是最为常见的一种光谱仪,它利用原子发射光谱的方式,通过电火花的高温使样品中的各个元素从固态直接气化并被激发出来,放射出各元素的特征谱线,每种元素发射的光谱线强度正比于样品中该元素的含量,用光栅分光之后这些元素的特征光谱线通过出射狭缝摄入光电倍增管,光信号转化为电信号,经过仪器的控制测量,将电信号积分进行模数转换,通过计算机分析处理,打印出各个元素的百分比和在金属中的含量。

二、有色金属分析法

有色金属一般分为重金属、轻金属、贵金属和稀有金属,这些金属一般用于工业生产,有色金属的分析方法主要有原子光谱法、x射线荧光法、扫描隧道法、原子质谱和热重量法,原子光谱法主要通过发射光谱吸收光谱和荧光光谱来对原子进行定性定量分析分析速度快,条件限定少,选择性较好,通常用于碱性金属和稀散金属的分析,也可以用于分析半金属,但灵敏度较低,发射光谱法的准确性主要是来源于光源的影响,常见的直读光谱器,火花或电弧作为光源,可以将铁基、铜基和镁基体合金进行成分分析,能够对多种元素进行同时检测广泛应用于冶金、金属加工、机械制造等领域。

根据光原理的不同分为波长色散x射线,荧光光谱仪和能量受伤光谱仪波长色散x射线荧光光谱仪主要用于定量分析实验室而能量色散光谱仪,没有光谱系统,通过探测器接近原位分析样品没有光谱的干扰,在大多数情况下能够同时测定金属元素的内容,以及对金属特性进行现场判断,随着x射线管制技术,半导体检测技术和计算机技术的不断发展,在金属材料标识,废金属回收,矿石勘探,宝石鉴定和土壤中金属检测等领域,便携式x射线光谱仪应用广泛,而扫描隧道显微镜方法对材料表面的原子分辨率,也有着深入的研究与分析,通常与电子探针,光电子能谱技术结合在一起,分析表面电阻的分销和能级的状况,更多的探究合金表面的发展状况和催化过程,原子质谱光源和相同的光说发射光谱法能够用于超痕量分析,同位素测量和灵敏度检测。

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直读光谱仪在有色金属分析中的应用光谱分析作为一种常见的方法,通过对标准样品标准曲线的测绘,从光源激发使其进入射狭缝到达光栅上色,形成光谱,对光电倍增管电流的影响及通过电能的转换来进行系统检测,计算机数字模型来生成特征光谱强度精确计算样品中每个元素的含量。

三、直读光谱仪在有色金属分析中的应用

光谱分析作为一种比较常见的方法,是通过对样品进行分析能够对药品曲线进行测绘,形成光谱数据,精确计算每个样品的含量,当样品经过制备之后,被固定在激发台的分析架上, 通过电击火花来进行数据显示,发生器与电机之间的表面周围产生持续性的火花,以孤立的电离原子发射形式分析与光的特性,在规定的时间内,积分仪器放电发出的光线转换成积分强度,通过计时器的收集来计算每个强元素的浓度。

第一,样品分析

根据每一个生产厂家的生产样品适当选择工作曲线,在分析之前必须规范操作,只有标准化的操作,才能够对样品进行成功的分析,校准样品提供,但必须使用随机配备设备来进行的校样,由于进口样品多样化,标准不统一,而且很难购买到相同标准的样本,所以在仪器的使用过程当中必须对每个元素的测试内容和测试范围进行确定,选择被测试金属的常规样品,与国际常用合金元素样品进行对比分析,建立标准曲线样本分析。

第二,类标曲线分析

按使用类型标准工作曲线进行内标分析时需要合理的选择工作曲线,并且根据每班的。实际操作进行样品分析,在分析前必须进行类型标准化的校正,同时也可以利用内控标做均匀度检查,保证生产工艺接近生产样品,数据具有准确的含量值,进行日常分析操作必须要进行检查仪器分析准确性。

第三,光谱试样制备

为了保证光谱分析结果的准确性,必须要切除表面的污物,样品制备应当保证均匀,无气孔,无夹渣,具有普遍性和代表性,所以样品激发前必须进行前处理,合金属于软质样品,必须进行车削表面,表面不能玷污。试样制备完毕要尽快放到仪器上检测,保证表面不被氧化。必须保证试样能够将激发台的激发孔完全覆盖,以保证激发室不漏气,试样的厚度应该保证激发时不被击穿。

四、使用直读光谱仪的注意事项

1.仪器工作条件

光谱仪操的是必须要保证清洁,没有污染气体防震,防电磁干扰,室内温度需要保持在16℃~30℃,温差在8h内不超过2℃。相对湿度保持在20%~80%,湿度过高会使得仪器的电子元件发生反应所以实验室必须具备除湿器是失恋的基本湿度保持在50%以下,室内的正常操作离不开具有隔离功能的交流参数稳压器仪器单独接地来保证交流电源的稳定性,氩气的纯度优于99.999%,并配备有氩气净化器。

2.仪器的维护保养

直读光谱仪具有自我诊段功能,所以要定期对仪器进行诊断,当发现异常时进行及时的处理,保证仪器的正常运行和数据测量的稳定性,电气对暗电流和光强都进行实验,并对每次测量数据进行记录分析每次的测试数据保证系统能够正常运行,定期进行描迹,对各个元素获得的最佳精度值进行记录,做完实验后要进行标准化校正,根据仪器的相关管理标准,需要定期对维护进行校准并对真空泵、火花室、氩气过滤系统进行维护清理。

3.试样分析

在样品分析之前,需要用标准样品进行对比分析,确定所使用的分析曲线是否需要校正之后,再根据样品的测试种类选择控制样品,当时要分析是至少要进行两次激发,当时数据相当时取平均值作为结果分析,以质量分数百分比作为表示。

总之,直读光谱仪的测试方法,操作简便,数据准确并且污染成本较低,可以作为化学分析的一种替代方法,通过对条件的限制和有效的选择来提高测试数据的准确性,通对设备进行定期的养护,也能够降低测试成本,提升测试效率,在今后的研究和样本测试过程当中,将会发挥越来越重要的作用。

参考文献:

[1]胡海莲.光电直读光谱仪应用现状[J].山东工业技术,2018(06):126.

[2]徐瑞萍,林华,赵彦军,胡志伟.Q4 TASMAN直读光谱仪在金属分析中的应用[J].中国新技术新产品,2015(21):8.

[3]胡胭脂.直读光谱仪单SAFT光源测定锌锭中的杂质元素[J].化学分析计量,2015,24(03):52-54.

[4].国内首台全谱直读光谱仪在渝诞生[J].中国矿山工程,2014,43(01):76.

论文作者:赵芳

论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/24

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