OES的測量和維護:您的問題已得到回答
這是我們回答在線研討會與會者提問的第二篇帖子,。第一篇帖子已回答有關校準的問題,,您可在此處進行瀏覽,。在第二篇帖子中,,我們的業(yè)務和產品經理Wilhelm Sanders對有關測量、準確度和精密度以及維護儀器等問題做出專業(yè)解答,。
問題:對于日立分析儀器公司而言,,重要的是什么:精密度還是準確度,?
準確度和精密度兩者都很重要,但是準確度幾乎不可能給出值,。這就是為什么沒有火花OES制造商能在應用說明中給出準確度值或給出任何保證的原因,。這是因為準確度在很大程度上取決于大量參數(shù),包括但不限于:
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所用CRM的質量(CRM=標準物質)
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從熔體中提取樣品的方法
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樣品制備
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因操作員而異的變量,。(例如,,其將樣品置于光譜儀上的方式)
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?儀器的維護狀態(tài)
另一方面,通過測量所有濃度范圍內所有元素的均勻樣品,,可易于找到精度,。這就是為什么在應用說明中給出精度值和保證通常的原因。
問題:用OES進行碳測量是否準確,?測量碳的誤區(qū)是什么,?
對于絕大多數(shù)等級和材料,,碳測量可通過火花直讀光譜儀獲得,,其具有良好的準確度和精密度,適用于低檢測限,。然而,,鑄鐵明顯除外。這是由于鑄鐵中的碳經處理后會形成結節(jié),、層狀或蠕蟲狀結構的游離碳,。不幸的是,這種游離碳會在使用OES進行測量的預燃燒階段燒掉,,導致結果不準確,。這也是為什么使用OES測試灰鑄鐵終產品碳含量不可取的原因。
但在某些受控條件下,,您可在鑄鐵鑄造廠內使用OES進行熔體控制:
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必須進行白色固化
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模具冷卻速度必須大于每秒50ºC
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模具必須保持清潔并妥善維護
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熔體樣品提取非常重要,,使用浸入式探針可以獲得結果
有關該方面的更多細節(jié),請參見我們的鑄鐵指南,。
問題:對于碳含量分析,,為什么燃燒分析比OES分析更常用?
我個人的觀點是,,大多數(shù)鑄造廠的情況并非如此,,因為與OES相比,燃燒分析儀器相對昂貴,。但對于大型鋼鐵廠和更大的鑄造廠,,其變得更具成本效益,在此處我們觀察到燃燒分析用于碳,。這種方法產生優(yōu)異結果的原因是有效樣品更大,,這使得其更具材料的代表性,。缺點是購買價格高、樣品制備相對困難,、耗材導致的高擁有成本以及使用儀器需要專業(yè)知識,。如果您在樣品制備時小心謹慎(如我們的鑄鐵指南所述),則OES是一種可行的低成本替代方案,。
問題:用OES測量硫是否準確,?
硫的問題在于其溶解性。硫在任何濃度下都會溶于液態(tài)鐵中,。但硫在固態(tài)鐵中的溶解度有限:室溫下在α-鐵中為0.002%,,在1832℉(1000℃)下在γ-鐵中為0.013%。
當鋼水冷卻并凝固時,,硫的溶解度下降,,硫以硫化鐵(FeS)的形式從溶液中得到釋放。FeS與周圍的鐵形成共晶,,并在晶界處偏析,。共晶溫度相當?shù)停s為1810℉(988℃),。
Fe-FeS共晶削弱了晶粒間的堵塞,,并增加了熱變形溫度下的脆性(如軋制、鍛造),。
因此,,硫在混合物中不均勻,并且這種晶界上的偏析隨著硫含量的增加而增加,。這就是為什么硫結果往往比鐵基體中*溶解元素的結果精度差的原因,。
問題:清潔OES有多重要,多久清潔一次,?
在打火過程中,,少量樣品材料會蒸發(fā)。冷卻后,,這種材料會形成沉積物,。產生的沉積物數(shù)量取決于幾個因素,包括:
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材料類型,。熔點較低的樣品,,例如Pb和Sb,會產生比鋼或鐵更多的沉積物,。
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火花上的氬流輪廓
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預燃和曝光時間,,以及等離子體激發(fā)參數(shù)。
對于OE750,,我們建議對鋼或類似材料(例如Ni,、Co和Ti)進行2000次左右測量后清洗一次,。對于熔點較低的基體,例如Al和Cu,,我們建議每燃燒1000次后清洗一次,。OE750中的火花架非常易于清洗。由于火花架設計有快速釋放緊固件,,這意味著整個過程不到三分鐘,,因此您無需使用任何特殊的工具。
問題:OES設備的有效壽命是多少,?
同理,,這取決于幾個因素。主要有:
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維護條件
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儀器使用量,,即分析次數(shù)
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安裝位置和環(huán)境條件,。例如,其是在有受控氣氛的實驗室中,,還是在多塵或潮濕的環(huán)境中使用,。
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儀器本身技術
30多年前,當我*開始使用OES設備時,,大多數(shù)電子元件獨立,,這使得更換PCB上的單個元件相對容易,。這意味著,,僅需做少量工作,您便可使用儀器持續(xù)30年左右,。另一方面,,此類儀器比如今同類儀器大得多,而且貴3-4倍,。如今光譜儀占地面積小,,這意味著PCB高度集成,使用的IC通常在相對較短的時間間隔內停止,。但我估計如今光譜儀壽命多為15-20年,。
問題:您是否會為同一樣品推薦3個火花,以達到的過程控制,?
如果這使測量精度(再現(xiàn)性)在可接受的范圍內,,則是的,標準做法是2-3次燃燒,。
問題:您的固定式光譜儀配有哪些類型的檢測器,?
我們的大多數(shù)儀器均使用電荷耦合器件(CCD),但我們新的OE750除外,,其使用的是CMOS探測器,。這兩種類型基于半導體,,并且可在光學系統(tǒng)內進行定制以覆蓋整個光譜。
對于OE750,,CMOS探測器可覆蓋119nm-766nm,,這意味著其可以分析金屬中所有相關元素(從氫至更高)。這是因為CMOS探測器有較好的分辨率和動態(tài)范圍,,而且其更具線性,。其亦可用于TRS(時間分辨光譜學)。
光電倍增管只能用于特定的波長選擇,。但其極其敏感,,其快速反應使其對TRS有利。不同探測器技術之間差異的實用總結請參閱弗勞恩霍夫研究所,。