Quang Phổ Phát Xạ Và ứng Dụng Trong Phân Tích Thành Phần Kim Loại

Các loại vật liệu có thể được kiểm tra bằng OES bao gồm: các sản phẩm chính và phụ phẩm trong ngành công nghiệp luyện kim, gia công kim loại như đồng sắt, nhôm, … với nhiều hình dạng khác nhau như tấm, thanh dây kim loại, ống, bu lông, …

Với dải phổ rộng bao gồm phổ nhìn thấy và một phần của phổ tử ngoại (130 -800nm), các thiết bị sử dụng nguyên lý quang phổ phát xạ có thể phân tích hàng loạt các nguyên tố trải dài từ Lithium đến Uranium trong các mẫu vật kim loại với độ chính xác rất cao. Các nguyên tố có thể xác định cũng như hàm lượng của chúng phụ thuộc vào vật liệu phân tích cũng như cấu tạo của các loại máy quang phổ phát xạ được sử dụng.

Nguyên lý hoạt động

Tất cả các máy quang phổ phát xạ đều được cấu tạo dựa trên 3 bộ phận chính:

• Bộ nguồn phát xạ: Dùng để kích thích các nguyên tử có trong mẫu kim loại để chúng phát ra các ánh sáng đặc trưng cho từng nguyên tố (bước sóng riêng cho từng nguyên tố). Thông thường bộ phát xạ dùng nguồn điện cao áp thông qua điện cực bắn mẫu. Do có sự khác biệt về điện thế giữa mẫu và điện cực sẽ tạo ra sự phóng điện làm đốt nóng và bay hơi vật liệu ở bề mặt và kích thích các nguyên tử của vật liệu, sau đó phát ra các vạch phổ đặc trưng của nguyên tố.

• Hệ thống quang học: Ánh sáng thu được sau quá trình hóa hơi mẫu được gọi là plasma sẽ được truyền vào máy quang phổ. Bằng cách sử dụng cách tử nhiễu xạ, ánh sáng thu được sẽ bị phân tách thành các bước sóng riêng đặc trưng cho từng nguyên tố và chúng sẽ được thu nhận bởi các đầu thu tương ứng.
• Hệ thống xử lý dữ liệu: Tín hiệu từ các đầu thu sẽ được chuyển đến một máy tính để tính toán xử lý đưa ra số liệu cụ thể cho từng nguyên tố và thành phần hàm lượng của chúng dựa vào cường độ tín hiệu thu được trong quá trình phân tích.

Ưu điểm của quang phổ phát xạ

So với các kỹ thuật phân tích khác, OES có nhiều ưu điểm nhanh và tương đối dễ sử dụng, đo được nhiều loại nguyên tố và nồng độ trong nhiều loại vật liệu kim loại khác nhau, bao gồm các nguyên tố quan trọng như cacbon, lưu huỳnh, phốt pho, bo và nitơ. OES rất chính xác khi đo các nguyên tố vi lượng và hàm lượng thấp, và giá thành khá thấp so với các kỹ thuật khác.

Để phân tích hàm lượng vết của kim loại thì OES là phương pháp rất được ưa thích, OES hiện cũng là phương pháp duy nhất có thể phân tích cacbon và nitơ mà không cần đưa mẫu đến các phòng thí nghiệm.

Với hơn 140 năm kinh nghiệm về thiết bị quang phổ phân tích thành phần, SHIMADZU đã cung cấp cho thế giới các thiết bị quang phổ phát xạ - một thiết bị không thể thiếu để kiểm soát chất lượng kim loại. Trong đó PDA-5000/7000/8000 và dòng PDA-MF là những thiết bị tuyệt vời với sự kết hợp nhiều ưu điểm mạnh bên trong một thiết bị đã được các Công ty, Tập đoàn lớn trên thế giới như Honda, Yamaha, Huyndai, … tin dùng trong nhiều năm qua.

Nguồn: ETA