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      簡析實(shí)驗(yàn)室金屬元素分析儀器的歷史及其發(fā)展

      更新時間:2012-04-27 點(diǎn)擊量:1766

        簡析實(shí)驗(yàn)室金屬元素分析儀器的歷史及其發(fā)展

      目前,國內(nèi)冶金、鑄造、機(jī)械等行業(yè)的用戶為分析金屬材料中除碳硫以外的微量元素成分時,可使用的儀器有以下幾類:
        1.光譜分析儀。優(yōu)點(diǎn)是一次可以分析多種元素,精度較高。缺點(diǎn)是價格太高,一套幾十萬到上百萬,所以目前只有少數(shù)大型企業(yè)使用。
        2.分光光度計。優(yōu)點(diǎn)是檢測波長選擇方便,價格不高。缺點(diǎn)是檢測結(jié)果不能直接顯示(要換算);沒有曲線建立調(diào)用功能,檢測不同元素每次要重新定標(biāo);比色皿放入和倒出液體不方便;對操作人員的化學(xué)分析基礎(chǔ)知識要求高,因此不能適應(yīng)企業(yè)現(xiàn)場在線檢測分析的需要。
        3.比色元素分析儀。優(yōu)點(diǎn)是使用方便,價格也不高,對操作人員的化學(xué)分析基礎(chǔ)要求不高,因此被廣泛用于企業(yè)生產(chǎn)檢驗(yàn)現(xiàn)場分析。但由于其產(chǎn)生的歷史原因,存在以下先天性缺陷。光電比色元素分析儀是我國在上世紀(jì)60年代適應(yīng)鋼鐵冶金五大元素(碳、硫、硅、錳、磷)的現(xiàn)場在線檢測分析的需要而發(fā)展起來的。當(dāng)時檢測碳、硫采用碳硫分析儀檢測硅、錳、磷研制了元素分析儀(當(dāng)時叫三元素,三個通道分別預(yù)設(shè)固定波長檢測硅、錳、磷),由于硅、錳、磷檢測要求的波長不多,精度要求不高,因此。三元素分析儀較好的滿足了鋼鐵冶金行業(yè)現(xiàn)場在線分析元素含量的需要。但現(xiàn)在,各行業(yè)需要檢測的材料除了鋼鐵,還有銅合金、鋁合金、鋅合金,檢測的元素也從硅、錳、磷發(fā)展到銅、鉻、鎳、鋅、鎂、鎢、釩、鈮、鈦、鉬、鋁、砷、鋯、硼、稀土元素等多種元素,傳統(tǒng)光電比色元素分析儀普遍存在的以下缺陷,就日益嚴(yán)重的體現(xiàn)出來:
        1.測量波長為預(yù)設(shè)固定,不能連續(xù)可調(diào),雖說有些機(jī)型可以更換(通過更換濾光片或發(fā)光二極管),但對于用戶來說仍嫌繁瑣,遇到測量超出儀器通道數(shù)的元素種類或要檢測不同合金材料時,尤其不方便。而且不是所有波長的濾光片和LED可以采購到,使得某些特定元素的測量遇到困難,如鎂元素的測量需要576nm的光源,而這樣波長的濾光片和LED都無法得到。
        2.測量光源大多為直流燈泡加濾光片或冷光源發(fā)光二極管,其波長準(zhǔn)確度較差。直流燈泡加濾光片方式其波長精度取決于濾光片,元素分析儀大多應(yīng)用的濾光片,效果的也只能達(dá)到±15nm。采用發(fā)光二極管的波長準(zhǔn)確度取決于使用的二極管,大多誤差范圍在20~30nm,無法保證分析檢測的精度。新材料和新技術(shù)的應(yīng)用,要求各行業(yè)的元素分析的種類更多,要求更高,面對傳統(tǒng)元素分析儀的固有缺陷和市場壓力,不少廠家采取以下應(yīng)對措施:
        1.增加儀器分析通道數(shù),即增加預(yù)設(shè)的固定波長數(shù),從而增加可以檢測的元素數(shù)量;
        2.針對預(yù)定的不同用途,預(yù)設(shè)不同的固定波長,從而形成分別檢測不同材料和不同元素的不同型號元素分析儀。但上述方法都是治標(biāo)不治本,一來不是所有需要的波長都可以實(shí)現(xiàn),二來波長精度不高的問題還是沒有解決,因此仍然無法從根本上解決傳統(tǒng)元素分析儀的先天性缺陷。本文來源:南京第四分析儀器有限公司 www.nsfcn.com

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