Преимущества спектрального анализа металлов и сплавов

Среди различных аналитических (химических, физико-химических и др.) методов изучения химического состава вещества оптический спектральный анализ является одним из самых быстро развивающихся и применяющихся на практике методов анализа.

Круг вопросов, которые решаются методами спектрального анализа, весьма обширен: анализ особо чистых веществ, бездефектный контроль готовых изделий, экспресс-анализ металлургического литья, разведка рудных месторождений, анализ лунного грунта и состава звездного вещества, контроль промышленных и бытовых сточных вод, за­грязнения воздушного бассейна и воздушной среды производственных помещений и т.д. В соответствии с этим методы спектрального анализа берут себе на вооружение специалисты самых различных областей зна­ний: металлурги, химики, биологи, астрономы, работники сельского хозяйства и медицины, физики и др.

Одним из главных достоинств спектрального анализа является его непревзойденно высокая экспрессность. В считанные секунды с помощью простейшего переносного стилометра проводится маркировочный анализ для контроля химического состава поступающего сырья и мате­риалов. Применение квантометра для экспресс-анализа плавки металла, например, в крупных конвертерах, где весь процесс заканчивается за 30 мин, позволяет в течение одной минуты произвести определение 10-12 элементов, что дает возможность своевременно ввести необхо­димую корректировку в процесс плавки. Подобные примеры подтверждают необходимость знаний основ и методов спектрального анализа современному инженеру.

Основными преимуществами спектроскопии перед другими методами анализа являются:

  • высокая чувствительность (10-5…10-7 %) — практически чувствительность спектрального анализа всегда выше чувствительности весового химического анализа;
  • достаточно хорошая точность (3…5 %) — при малых концентрациях точность спектрального анализа превосходит точность химического анализа и может несколько уступать ему при больших концентра­циях;
  • многокомпонентность — методами спектрального анализа возможно одновременное определение 20 и более элементов, в то время как при химическом анализе возможно только раздельное определение каждого элемента, для чего требуется проведение отдельных специфических реакций;
  • контроль изделий без их разрушений — спектроскопия остается единственным доступным мето­дом анализа крупногабаритных изделий и предметов, не допускающих повреждения их поверхностей;
  • требование малого количества анализируемого образца — во многих случаях для проведения спектрального анализа достаточно сотых долей грамма исследуемого вещества;
  • универсальность — практически одни и те же методы спектрального анализа пригодны для определения различных элементов и в самых разнообразных объектах – от природного сырья до живой клетки;
  • документальность — при фотографическом варианте метода (получение фотопластинки) или при фотоэлектрической регистрации (лента самописца или распечатка) результаты анализа могут храниться длительное время и быть документом, по которому можно многократно произвести проверку правиль­ности и точности анализа.

Наконец, имеется область исследований, не доступная до настоящего времени никаким другим методам анализа, кроме спектрального. Речь идет об изучении состава небесных тел и межзвездного вещества. Спектральный метод анализа имеет в этой области полную монополию.

Михаил Сергеевич Бельский
гл. инженер ООО «Актив»
Publication date: 
16.06.2013