元素分析儀是一種能分析物質(zhì)所含元素的一種儀器,能利用先進(jìn)的技術(shù)精密地分析物質(zhì),已廣為使用??蓹z測(cè)普碳鋼、低合金鋼、高合金鋼、生鑄鐵、球鐵、合金鑄鐵等多種材料中的Si、Mn、P、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti等多種元素。
元素分析儀作為一種實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器,可同時(shí)對(duì)有機(jī)的固體、高揮發(fā)性和敏感性物質(zhì)中C、H、N、S、元素的含量進(jìn)行定量分析測(cè)定,在研究有機(jī)材料及有機(jī)化合物的元素組成等方面具有重要作用??蓮V泛應(yīng)用于化學(xué)和藥物學(xué)產(chǎn)品,如精細(xì)化工產(chǎn)品、藥物、肥料、石油化工產(chǎn)品碳、氫、氧、氮元素含量,從而揭示化合物性質(zhì)變化,得到有用信息,是科學(xué)研究的有效手段。
元素分析儀化驗(yàn)的五大元素是特指鋼鐵中的碳、硫、硅、磷、錳五種元素。元素分析是用來鑒定被測(cè)物質(zhì)由哪些元素(或離子)所組成,這類方法稱為定性分析法;用于測(cè)定各組分間(各種化學(xué)成分)量的關(guān)系(通常以百分比表示),稱為定量分析法。物質(zhì)的五大元素分析所采用的化學(xué)分析方法可分為經(jīng)典化學(xué)分析和儀器分析兩類。前者基本上采用化學(xué)方法來達(dá)到分析的目的,后者主要采用化學(xué)和物理方法(特別是最后的測(cè)定階段常應(yīng)用物理方法)來獲取結(jié)果,這類分析方法中有的要應(yīng)用較為復(fù)雜的特定儀器。發(fā)展迅速,且各種分析工作絕大部分是應(yīng)用儀器分析法來完成的,但是經(jīng)典的化學(xué)分析方法仍有其重要意義。有些大型精密儀器測(cè)得的結(jié)果是相對(duì)值,而五大元素分析儀器的校正和校對(duì)所需要的標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)一般是用準(zhǔn)確的經(jīng)典化學(xué)分析方法測(cè)定的。因此,儀器分析法與化學(xué)分析法是相輔相成的,很難以一種方法來完全取代另一種。
金屬元素分析儀根據(jù)各種元素及其化合物的獨(dú)特化學(xué)性質(zhì),利用與之有關(guān)的化學(xué)反應(yīng),對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析。定量化學(xué)分析按最后的測(cè)定方法可分為重量分析法、滴定分析法和氣體容量法。下面分別介紹方法的化學(xué)原理。
一、重量分析法:使被測(cè)組分轉(zhuǎn)化為化學(xué)組成一定的化合物或單質(zhì)與試樣中的其他組分分離,然后用稱重方法測(cè)定該組分的含量。
二、滴定分析法:將已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液)滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液中,直到所加的試劑與被測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量定量反應(yīng)完為止,化學(xué)分析儀器根據(jù)所用試劑溶液的體積和濃度計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的含量。
三、元素分析儀氣體容量法:通過測(cè)量待測(cè)氣體(或者將待測(cè)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成氣體形式)被吸收(或發(fā)生)的容積來計(jì)算待測(cè)物質(zhì)的量。這種方法應(yīng)用天平滴定管和量氣管等作為最終的測(cè)量手段。用這種方法測(cè)定鋼鐵等金屬物質(zhì)中總碳量時(shí),應(yīng)將試樣置于高溫爐中加熱并通氧燃燒,使碳和氧結(jié)合成二氧化碳,所得二氧化碳與氧的混合氣體收集于量氣管中,然后用氫氧化鉀吸收其中的二氧化碳,吸收前后體積之差即為二氧化碳的體積,碳硫聯(lián)測(cè)儀由此計(jì)量碳的含量。
鋼材中除了主要化學(xué)成分鐵(Fe)以外,還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、鈦(Ti)、釩(V)等元素,這些元素雖然含量少,但對(duì)鋼材性能有很大影響: 南京麒麟科學(xué)儀器集團(tuán)有限公司專業(yè)研發(fā)的QL-S3000C型電腦紅外全能聯(lián)測(cè)多元素分析儀針對(duì)鋼鐵材料檢測(cè),由紅外和比色原理的精確檢測(cè),將理化實(shí)驗(yàn)室的配置搭配得盡善盡美,其對(duì)性能、質(zhì)量及精度的要求完全達(dá)到了國際化標(biāo)準(zhǔn),而投資的總價(jià)即實(shí)在又超值!采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)程序控制和數(shù)據(jù)處理。能快速、準(zhǔn)確地測(cè)出鋼鐵和有色金屬中多種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),自動(dòng)化程度高,首創(chuàng)元素分析儀不定量稱樣功能,準(zhǔn)確可靠,方便用戶操作?! ′摬牡幕瘜W(xué)成分檢測(cè)及其對(duì)鋼材性能的影響 1.碳。碳是決定鋼材性能的重要元素。碳對(duì)鋼材性能的影響:當(dāng)鋼中含碳量在0.8%以下時(shí),隨著含碳量的增加,鋼材的強(qiáng)度和硬度提高,而塑性和韌性降低;但當(dāng)含碳量在1.0%以上時(shí),隨著含碳量的增加,鋼材的強(qiáng)度反而下降。隨著含碳量的增加,鋼材的焊接性能變差(含碳量大于0.3%的鋼材,可焊性顯著下降),冷脆性和時(shí)效敏感性增大,耐大氣銹蝕性下降。一般工程所用碳素鋼均為低碳鋼,即含碳量小于0.25%;工程所用低合金鋼,其含碳量小于0.52%?! ?.硅。硅是作為脫氧劑而存在于鋼中,是鋼中的有益元素。硅含量較低(小于1.0%)時(shí),能提高鋼材的強(qiáng)度,而對(duì)塑性和韌性無明顯影響?! ?.錳。錳是煉鋼時(shí)用來脫氧去硫而存在于鋼中的,是鋼中的有益元素。錳具有很強(qiáng)的脫氧去硫能力,能消除或減輕氧、硫所引起的熱脆性,大大改善鋼材的熱加工性能,同時(shí)能提高鋼材的強(qiáng)度和硬度。錳是我國低合金結(jié)構(gòu)鋼中的主要合金元素?! ?.磷。磷是鋼中很有害的元素。隨著磷含量的增加,鋼材的強(qiáng)度、屈強(qiáng)比、硬度均提高,而塑性和韌性顯著降低。特別是溫度愈低,對(duì)塑性和韌性的影響愈大,顯著加大鋼材的冷脆性。 磷也使鋼材的可焊性顯著降低。但磷可提高鋼材的耐磨性和耐蝕性,故在低合金鋼中可配合其他元素作為合金元素使用?! ?.硫。硫是鋼中很有害的元素。硫的存在會(huì)加大鋼材的熱脆性,降低鋼材的各種機(jī)械性能,也使鋼材的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低?! ?.鈦。鈦是強(qiáng)脫氧劑。鈦能顯著提高強(qiáng)度,改善韌性、可焊性,但稍降低塑性。鈦是常用的微量合金元素。 7.釩。釩是弱脫氧劑。釩加入鋼中可減弱碳和氮的不利影響,有效地提高強(qiáng)度,但有時(shí)也會(huì)增加焊接淬硬傾向,釩也是常用的微量合金元素。
在實(shí)驗(yàn)室中安裝元素分析儀時(shí),為了使用的時(shí)候不會(huì)出差錯(cuò),必須要先做好充分的準(zhǔn)備工作,由于儀器十分的先進(jìn)而且極為精密,所以對(duì)各方面的條件要求會(huì)高一些。因此在實(shí)驗(yàn)室安裝元素分析儀器時(shí),需要注意滿足以下幾個(gè)方面的要求和條件?! ∫?、注意確定實(shí)驗(yàn)室的位置以及做好總體設(shè)計(jì) 由于實(shí)驗(yàn)室中測(cè)驗(yàn)的很多金屬元素,為了能夠保證測(cè)試的準(zhǔn)確度不受影響,所以元素分析儀研發(fā)專家提醒在選地址的時(shí)候,要考慮到這方面的條件。供應(yīng)價(jià)格低服務(wù)好的元素分析儀廠家建議選擇的地址應(yīng)該要避免灰塵多或者有較大震源的地方,比如公路、生產(chǎn)車間等等一定要遠(yuǎn)離。同時(shí)還要注意按照化驗(yàn)材料等特點(diǎn)設(shè)立實(shí)驗(yàn)室的哥各個(gè)房間,講究布置的科學(xué)合理性,以便能夠更好的安放元素分析儀?! 《?、注意實(shí)驗(yàn)室安全措施要到位 由于用在實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)藥品絕大多數(shù)是存在毒性的,甚至非常的劇烈,產(chǎn)生腐蝕的效果,甚至帶有容易燃爆的危險(xiǎn)藥品??紤]到存在著危險(xiǎn)的隱患,因此質(zhì)量好價(jià)格低的元素分析儀廠家建議事先就應(yīng)該要采取安全措施,保證人員的安全,比如做好不同種類藥品的分類存放以免發(fā)生反應(yīng),如果經(jīng)濟(jì)條件允許的話,那么元素分析儀廠家提醒可以設(shè)立專門儲(chǔ)藏藥品的房間,而且要有一定的防火功能和設(shè)施。 三、注意實(shí)驗(yàn)室電力配備的配置 由于化學(xué)品的實(shí)驗(yàn)室出不得半點(diǎn)馬虎,特別是在電力方面,所以所有的電線功率一定要足夠滿足實(shí)驗(yàn)室的需求,元素分析儀廠家還介紹化驗(yàn)室的電力配備要由專家來進(jìn)行,所以在設(shè)置方面,包括接地的措施一定要做到位。電源一定要安裝標(biāo)準(zhǔn)的單相三線電源,元素分析儀廠家提醒注意接地必須良好,實(shí)驗(yàn)室每個(gè)區(qū)域都要留有電源插座,插座依儀器插頭而定,同時(shí)注意碳硫分析儀的電弧爐應(yīng)單獨(dú)使用一個(gè)接地良好的單相三線電源插座。