في عالم تصنيع المعادن، وإعادة تدويرها، ومراقبة الجودة، معرفة بالضبط ما هي مصنوعة سبيكة#39 ؛ إنها فقط تساعده#39 ؛ أمر حاسم. خطأ صغير في التركيب يمكن أن يؤدي إلى فشل كارثي، أخطاء إنتاج مكلفة، أو رفض الدفعات. هنا حيث يسطع المطياف المعدني إنه البطل المجهول في صناعة المعادن يقدم تحليل كيميائي دقيق في ثواني

ولكن كيف يمكن لهذه الآلة المتطورة ان تحوِّل قطعة معدنية صلبة الى تحليل مفصل لعناصرها؟ دعونا نزيل الغموض عن الرحلة، من العينة إلى الشاشة.

المبدأ الأساسي: لكل عنصر طابعة إصبع فريدة من نوعها

في قلبها، يعمل المطياف المعدني على مبدأ أساسي في الفيزياء: عندما يتم تحفيز الذرات، فإنها تبعث ضوءًا في أطوال موجية محددة وفريدة من نوعها. فكروا فيه على أنه كل عنصر في الجدول الدوري له بصمة طيفية مميزة

ومن خلال تنشيط العينة وقياس الضوء الذي تطلقه، يمكن للمطياف تحديد العناصر الموجودة (التحليل النوعي) والكميات (التحليل الكمي). التقنيتان الأكثر شيوعا للقيام بذلك هما التحليل الطيفي للانبعاثات البصرية (OES) وفلوريسانس الأشعة السينية (XRF). We' ؛ وسوف تركز على عملية تحليل المعادن بالأبيض والأبيض، وهي المعيار الذهبي لتحليل المعادن بدقة.

رحلة عينة في مطياف OES

الخطوة الأولى: الاستعداد -الشرارة المثالية

يبدأ التحليل بالعينة. للحصول على نتائج دقيقة، يحتاج المعدن إلى سطح مسطح ونظيف. وأي أوساخ أو طلاء أو أكسدة يمكن أن تلوث القراءة. يتم وضع العينة بأمان في المطياف، في كثير من الأحيان مع مشبك هوائي، لضمان اتصال ثابت وآمن.

الخطوة 2: الإثارة -الغلاف الجوي للأرجون والشرارة

هنا حيث يبدأ السحر المطياف يخلق شرارة قوية متحكم بها بين قطب كهربائي والعينة المعدنية#39 ؛ على السطح. وهذه الشرارة حارة جدا -آلاف الدرجات السيليزية -وهي تبخر كمية صغيرة من المعدن وتحوِّله الى بلازما من الذرات والايونات المثارة.

لكن هناك#39 ؛ إنه لاعب مهم هنا: غاز الأرجون. المنطقة المشتعلة مشتعلة بالأرجون النقي لماذا؟ لطرد الهواء، الذي يحتوي على الأكسجين والنيتروجين. تتداخل هذه الغازات مع الأطوال الموجية الحساسة لعناصر مثل الكربون والكبريت والفوسفور، والتي تعد مهمة لتحديد درجات الصلب. يخلق الأرجون غرفة نظيفة خاملة للشرارة، مما يضمن تحليلاً دقيقاً وغير ملوث.

الخطوة 3: الانبعاثات -قراءة العرض الخفيف

عندما تعود الذرات المثارة في البلازما إلى حالتها المستقرة، فإنها تطلق طاقتها الزائدة في شكل ضوء. هذا ليس#39 ؛ مجرد ضوء أبيض ؛ هو.#39 ؛ s مزيج معقد من ألوان محددة (أطوال موجية) فريدة لكل عنصر.

مثلاً:

تبعث ذرات الحديد المثيرة ضوءا بأطوال موجية خاصة بالحديد.

ذرات الكروم المثيرة تبعث مجموعة فريدة من الأطوال الموجية الخاصة بها.

وهلم جرا للنيكل، الموليبدينوم، الفاناديوم، الخ.

الخطوة 4: الفصل والكشف -المنشور وصفيف البكسل

يتم جمع الضوء المنبعث وتوجيهه إلى نظام بصري. هنا، محزوز الحيود (مثل المنشور فائق الدقة) يفصل الضوء إلى طيفه الكامل من الأطوال الموجية المكونة.

ثم يتم إسقاط هذا الطيف على مجموعة من كاشفات الضوء الحساسة، على غرار CCD في الكاميرا الرقمية. تتم معايرة كل كاشف لقياس شدة الضوء في طول موجي معين بصمة عنصر واحد.

الخطوة 5: التحليل والإبلاغ -من كثافة الضوء إلى النسبة المئوية

الخطوة الأخيرة هي حسابات معقدة. الأدوات ' ؛ تعلم البرمجيات أن شدة الضوء عند طول موجي معين تتناسب طرديا مع تركيز هذا العنصر في العينة.

من خلال مقارنة الشدات المقاسة ضد المنحنيات المعايرة مسبقا المخزنة في الذاكرة (بنيت من تحليل الآلاف من المعايير المرجعية المعروفة)، يقوم البرنامج بإجراء حسابات معقدة في النانو ثانية. النتيجة؟ تحليل نسبي دقيق للعينة#39 ؛ التركيبة الكيميائية تظهر بوضوح على الشاشة

OES مقابل XRF: مقارنة سريعة

في حين أن OES يستخدم شرارة، مطيافات الأشعة السينية الفلورية (XRF) تستخدم الأشعة السينية لإثارة الذرات. إيتد#39 ؛ إنها أداة رائعة لفرز وتحليل سريع وغير متلف خاصة بالنسبة للمعادن الثمينة والسبائك الثقيلة ومع ذلك، للقياس الأكثر دقة للعناصر الخفيفة الحرجة (مثل الكربون، البورون، والفوسفور) في المعادن، وعادة ما تكون التقنية الأكثر دقة وحساسية.

أتحتاج إلى تحليل للعناصر المعملية خارج المختبر؟ مقياس طيف الأشعة السينية Pi900E يحضره لك الثقة، المكالمات المهمة في الموقع مع بيانات دقيقة للعناصر Mg إلى U. تحسين فرز الخردة للحصول على مزيد من الربح، والحفاظ على رقابة صارمة على الجودة، وفرز البيئة بسرعة. وبفضل تصميمه ليتحمل الظروف القاسية، فإنه يقدم تقارير فورية عن شبكات الواي فاي وشاشة لمس سهلة الاستخدام لتوفير رؤى قابلة للتنفيذ في ثوان.

Terras Pi900E محلل سبيكة محمول باليد 

الاستنتاج: أكثر من مجرد آلة

المطياف المعدني هو تحفة في الفيزياء والهندسة وعلوم البيانات. وهو يحول المفهوم المجرد للانبعاثات الذرية إلى أداة عملية لا غنى عنها تضمن ما يلي:

الجودة: التحقق من المواد الخام والمنتجات النهائية الواردة.

السلامة: تأكيد درجة المعادن المستخدمة في الفضاء الجوي والبناء.

الربحية: الفرز الدقيق للخردة المعدنية لأغراض إعادة التدوير.

الكفاءة: استكشاف مشكلات الإنتاج وإصلاحها بسرعة.

لذلك، في المرة القادمة التي ترون فيها قطعة من الأعمال المعدنية المعقدة، تذكروا رحلة التحليل المذهلة التي أكدت أنها صنعت بشكل صحيح تماما، كل ذلك بفضل الشرارة القوية للمطياف.

نبذة عن الأرض العلمية

تيرا ساينتفك (Terra Scientific) هي شركة مصنعة للتكنولوجيا الفائقة متخصصة في تطوير وتطبيق منتجات تكنولوجيا الأشعة السينية. ونحن ملتزمون بأن نصبح مزوّدين على مستوى عالمي لحلول التفتيش الصناعي بالأشعة السينية. تقدم تيرا ساينتفك حاليا مجموعة من المنتجات للعملاء على مستوى العالم، بما في ذلك محلل سبائك محمول باليد، محلل المعادن الثمينة باليد، محلل التعدين اليدوي، محلل المعادن الثمينة، محلل داخل الخط، ووحدات مطياف، جنبا إلى جنب مع محلل XRF. ونحن نخدم باستمرار عملاءنا العالميين في مجالات مثل التصنيع الميكانيكي ومعالجة المعادن والفضاء الجوي والبتروكيماويات والتعدين والجيولوجيا وسلامة الأغذية وحماية البيئة والبحث العلمي.

لمعرفة المزيد، من فضلك دون#39 ؛ لا تتردد في الاتصال بنا عبر البريد الإلكتروني على sales@terra-scientific.com أو زيارة موقعنا على http://www.terra-scientific.com