試論直讀光譜儀對(duì)金屬材料化學(xué)分析準(zhǔn)確度的影響

蔡釗雷

摘要：伴隨著我國(guó)檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，直讀光譜分析儀被應(yīng)用于金屬材料化學(xué)分析工作中，為了提高整體檢測(cè)的效果，相關(guān)檢測(cè)人員需要加強(qiáng)對(duì)直讀光譜儀檢測(cè)原理的深入性分析，優(yōu)化整體實(shí)驗(yàn)過(guò)程，做好全過(guò)程監(jiān)督，從而使最終檢測(cè)結(jié)果能夠具備準(zhǔn)確性的特征，促進(jìn)金屬材料化學(xué)分析工作的順利進(jìn)行。本文論述了直讀光譜儀檢測(cè)原理以及對(duì)金屬材料化學(xué)分析準(zhǔn)確度的影響。

關(guān)鍵詞：直讀光譜儀;金屬材料;化學(xué)分析;準(zhǔn)確度

一、直讀光譜儀的概述

直讀光譜儀屬于定性定量分析的重要基礎(chǔ)設(shè)備，尤其是在基礎(chǔ)材料化學(xué)分析中的應(yīng)用非常廣泛，但是從實(shí)際情況來(lái)看，由于整個(gè)檢測(cè)過(guò)程較為復(fù)雜，存在數(shù)據(jù)失真的比例仍然是較高的，所以為了凸顯現(xiàn)代化的檢測(cè)模式，在實(shí)際工作中需要分析直讀光譜儀的特點(diǎn)以及分析在以往工作中所暴露出來(lái)的問(wèn)題，可能正確的優(yōu)化措施采取科學(xué)的管理方案，保證最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)準(zhǔn)度，以此來(lái)促進(jìn)行業(yè)的不斷發(fā)展。在設(shè)備利用的過(guò)程中，通過(guò)樣品和電極之間的放電，形成高能火花產(chǎn)生的能量，來(lái)自于原子外的原子核外電子變得非常的活躍，在處于較高激發(fā)狀態(tài)下，由于電子非常不穩(wěn)定，存在時(shí)間只能夠在8秒之內(nèi)，在此期間要通過(guò)激發(fā)電子以高能態(tài)回遷到原子狀態(tài)中之后，再通過(guò)多常態(tài)的方式以光能量進(jìn)行完整的釋放，全面的提高整體的檢測(cè)效果。在實(shí)際檢測(cè)時(shí)需要分析直讀光譜儀的運(yùn)行原理，同時(shí)還需要根據(jù)主要的功能優(yōu)化整體檢測(cè)模式，避免對(duì)后續(xù)的分析造成一定影響，逐漸提高整體的工作效果。

二、直讀光譜儀在金屬材料化學(xué)分析中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）加快化學(xué)分析速度

在當(dāng)前金屬材料化學(xué)分析中，通過(guò)直讀光譜儀器檢測(cè)能夠提高化學(xué)分析速度，同時(shí)也可以節(jié)約實(shí)際檢測(cè)時(shí)間，在設(shè)備利用的過(guò)程中，要先進(jìn)行不同元素的檢測(cè)，在短時(shí)間內(nèi)得出元素的檢測(cè)結(jié)果，將元素進(jìn)行科學(xué)的分類，之后，檢測(cè)人員需要根據(jù)最終的結(jié)果做好數(shù)據(jù)記錄工作，為后續(xù)的生產(chǎn)以及研發(fā)提供重要的依據(jù)，促進(jìn)行業(yè)的進(jìn)步以及發(fā)展。

（二）節(jié)省前期處理

在運(yùn)用的過(guò)程中不需要進(jìn)行復(fù)雜的前期處理，相比于以往的化學(xué)分析模式來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單，在應(yīng)用的過(guò)程中只需要將檢測(cè)樣品表面磨平就可以了，采取化學(xué)分析處理要通過(guò)提前性粉碎，需要繼續(xù)加熱分解處理，這樣才可以開(kāi)展后續(xù)的檢測(cè)，整體工作流程太過(guò)繁瑣，并且如果在某個(gè)環(huán)節(jié)中存在偏差，那么會(huì)使得最終檢測(cè)結(jié)果很難得到充分的保證，所以在實(shí)際工作中需要充分利用直讀光譜儀器來(lái)優(yōu)化金屬材料化學(xué)分析的工作模式，以此來(lái)提高整體的處理水平。

（三）智能化和自動(dòng)化工作優(yōu)勢(shì)

在設(shè)備運(yùn)用的過(guò)程中能夠真正凸顯智能化和自動(dòng)化的工作優(yōu)勢(shì)，這主要是由于生物科技水平的不斷進(jìn)步，直讀光譜儀器朝著智能化的方向不斷的發(fā)展，融入為電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)高效和智能化的應(yīng)用模式，在計(jì)算機(jī)控制中通過(guò)數(shù)字模型建立能夠有效地提升直讀光譜儀器數(shù)據(jù)處理和提取的能力，為后續(xù)的分析工作提供重要的基礎(chǔ)。直讀光譜儀器定量分析范圍能夠從不同含量中進(jìn)行微量元素的分析，當(dāng)微量元素處于0.1%范圍之中，通過(guò)光電直讀光譜的精準(zhǔn)度來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，同時(shí)也可以減少人文因素所造成的干擾，全面提高整體分析的精準(zhǔn)度。

綜上所述，在當(dāng)前金屬材料化學(xué)分析工作中融入直讀光譜儀器的優(yōu)勢(shì)非常的突出，因此在實(shí)際工作中，需要檢測(cè)人員掌握技術(shù)設(shè)備的使用方法，并且優(yōu)化整理工作模式，以提高最終數(shù)據(jù)分析結(jié)果精準(zhǔn)性為主，選擇正確的檢測(cè)方案，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)模式的全面升級(jí)。

三、影響直讀光譜儀對(duì)金屬材料化學(xué)分析準(zhǔn)確度的因素

（一）氬氣

氬氣純度是影響最終分析精準(zhǔn)度的重要因素，在進(jìn)行光譜分析時(shí)，要利用氬氣為設(shè)備中的保護(hù)介質(zhì)，這一氣體不含有任何的氧氣成分，并且在短波光譜中的機(jī)動(dòng)功能較為突出，在此過(guò)程中需要適當(dāng)?shù)亟档妥V線的強(qiáng)度，以此來(lái)提高整體檢測(cè)效果，在實(shí)際工作中要保證氬氣分壓值區(qū)間為0.3～0.4MPa，凈化壓力區(qū)間為0.0～4.0MPa。但是在紫外短波影響下，均衡度很難滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，例如在氬氣純度較低情況下，會(huì)在檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)擴(kuò)散放電的情況，激發(fā)點(diǎn)中心和外界出現(xiàn)模糊不清等問(wèn)題，例如整體形態(tài)呈現(xiàn)出黑白色的狀態(tài)，從中可以看出氬氣的程度是影響分析準(zhǔn)確性的影響因素。

在氬氣中包含基本流量以及壓力，但是如果整體流量和壓力較低無(wú)法產(chǎn)生較強(qiáng)的沖擊力，在檢測(cè)時(shí)無(wú)法進(jìn)行全面的激發(fā)和清洗，并且一些污染物也會(huì)聚集在同一個(gè)電極表面，在產(chǎn)生一定動(dòng)力之后會(huì)加快放電的不穩(wěn)定性，如果沖擊力仍然無(wú)法得到全面提高，那么會(huì)在內(nèi)部出現(xiàn)較大的火花，影響最終檢測(cè)結(jié)果，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)的問(wèn)題。

（二）樣品

從以往工作情況來(lái)看，光電直讀光譜分析要利用檢測(cè)試樣來(lái)確定其中的元素含量，檢測(cè)精準(zhǔn)度樣品和技術(shù)類型和質(zhì)量高低有著密切的關(guān)系，例如在分析16Mn鋼鐵樣品時(shí)，如果采取了不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)樣品，那么會(huì)導(dǎo)致最終分析結(jié)果存在嚴(yán)重的失誤，影響最終檢測(cè)工作順利進(jìn)行。

（三）槍頭放置方式

在利用直讀光譜儀器時(shí)，要選擇正確的槍頭放置方式，如果并沒(méi)有加強(qiáng)對(duì)這些問(wèn)題的有效重視，那么會(huì)導(dǎo)致樣品和槍頭端部之間存在著縫隙，在這一分析會(huì)導(dǎo)致樣品之間的區(qū)域在不斷的加大，在到達(dá)臨界值之后會(huì)出現(xiàn)漏氣的問(wèn)題，在金屬和氧氣中會(huì)形成灰黑色的不明物質(zhì)，這為異常情況，導(dǎo)致這種檢測(cè)結(jié)果很難得到充分的保證。另外如果金屬放樣位置非常正確，那么可以充分的發(fā)揮設(shè)備本身的優(yōu)勢(shì)，利用氬氣起到良好的保護(hù)作用，在金屬融斷之后會(huì)形成雪花形狀的激發(fā)點(diǎn)，顏色為銀色，說(shuō)明整個(gè)檢測(cè)過(guò)程非常的順利。

（四）電極和極間距

這兩者也是影響最終檢測(cè)結(jié)果的重要因素，在進(jìn)行儀器設(shè)備檢測(cè)時(shí)，要充分的利用激發(fā)電極的功能，這時(shí)不要含有任何的被檢測(cè)元素，例如碳元素，如果其中包含碳元素，那么會(huì)導(dǎo)致鐵基材料檢測(cè)不夠全面，導(dǎo)致精準(zhǔn)度很難滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。因此在進(jìn)行鐵基材料分析時(shí)，要選擇正確的電極材料，在使用電極時(shí)及間隔距離大小也會(huì)造成精準(zhǔn)度的偏差，導(dǎo)致間隔距離在不斷的縮小，影響最終分析的精準(zhǔn)度。

四、直讀光譜儀對(duì)金屬材料化學(xué)分析準(zhǔn)確度的優(yōu)化措施

為了使最終檢測(cè)精準(zhǔn)度能夠得到充分的保證，在實(shí)際工作中要根據(jù)影響因素的類型和特點(diǎn)選擇最佳的優(yōu)化方案，從而使檢測(cè)工作可以更加順利的進(jìn)行。首先在實(shí)際工作中需要嚴(yán)格的按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求選擇正確的檢測(cè)方案，兼顧周邊的使用環(huán)境放置，光譜儀的實(shí)驗(yàn)室要做好科學(xué)的通風(fēng)以及清潔，一般情況下濕度要控制在15%～70%左右，基本溫度要維持在0℃到35℃之間，在講解周期內(nèi)部室內(nèi)溫度變化不要超過(guò)5℃。其次要控制電源電壓，在實(shí)際管理時(shí)，直讀光譜儀器設(shè)備電源電壓需要控制在220V左右，在實(shí)際檢測(cè)時(shí)要做好相關(guān)參數(shù)的提前檢測(cè)，同時(shí)要完善日常管理模式，避免對(duì)后續(xù)檢測(cè)工作造成一定的影響。最后，在實(shí)際檢查時(shí)要了解氬氣瓶?jī)?nèi)部氬氣的壓力，查看各個(gè)設(shè)備的連接情況，例如需要檢測(cè)氬氣石和主機(jī)及壓力板進(jìn)行相互的連接。在完成這一操作時(shí)，要打開(kāi)氬氣閥進(jìn)行壓力數(shù)值的簡(jiǎn)單核對(duì)，嚴(yán)格按照相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行仔細(xì)的核對(duì)，避免對(duì)后續(xù)檢測(cè)造成一定的影響。

結(jié)束語(yǔ)：

在進(jìn)行金屬材料化學(xué)分析工作中，直讀光譜儀器的運(yùn)用非常重要，同時(shí)也是保證精準(zhǔn)性的重要設(shè)備，但是由于檢測(cè)過(guò)程中等量因素具有復(fù)雜性的特征，難免會(huì)對(duì)最終檢測(cè)結(jié)果造成一定影響，所以在實(shí)際管理時(shí)需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的定期檢查，并且還要強(qiáng)化對(duì)直讀光譜儀器的定性和定量分析，按照操作規(guī)范進(jìn)行日常的操作，保證最終檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。

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