元素分析仪是一种能分析物质所含元素的一种仪器,能利用先进的技术精密地分析物质,已广为使用。可检测普碳钢、低合金钢、高合金钢、生铸铁、球铁、合金铸铁等多种材料中的Si、Mn、P、Cr、Ni、Mo、Cu、Ti等多种元素。
元素分析仪作为一种实验室常规仪器,可同时对有机的固体、高挥发性和敏感性物质中C、H、N、S、元素的含量进行定量分析测定,在研究有机材料及有机化合物的元素组成等方面具有重要作用。可广泛应用于化学和药物学产品,如精细化工产品、药物、肥料、石油化工产品碳、氢、氧、氮元素含量,从而揭示化合物性质变化,得到有用信息,是科学研究的有效手段。
元素分析仪化验的五大元素是特指钢铁中的碳、硫、硅、磷、锰五种元素。元素分析是用来鉴定被测物质由哪些元素(或离子)所组成,这类方法称为定性分析法;用于测定各组分间(各种化学成分)量的关系(通常以百分比表示),称为定量分析法。物质的五大元素分析所采用的化学分析方法可分为经典化学分析和仪器分析两类。前者基本上采用化学方法来达到分析的目的,后者主要采用化学和物理方法(特别是最后的测定阶段常应用物理方法)来获取结果,这类分析方法中有的要应用较为复杂的特定仪器。发展迅速,且各种分析工作绝大部分是应用仪器分析法来完成的,但是经典的化学分析方法仍有其重要意义。有些大型精密仪器测得的结果是相对值,而五大元素分析仪器的校正和校对所需要的标准参考物质一般是用准确的经典化学分析方法测定的。因此,仪器分析法与化学分析法是相辅相成的,很难以一种方法来完全取代另一种。
金属元素分析仪根据各种元素及其化合物的独特化学性质,利用与之有关的化学反应,对物质进行定性或定量分析。定量化学分析按最后的测定方法可分为重量分析法、滴定分析法和气体容量法。下面分别介绍方法的化学原理。
一、重量分析法:使被测组分转化为化学组成一定的化合物或单质与试样中的其他组分分离,然后用称重方法测定该组分的含量。
二、滴定分析法:将已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液)滴加到被测物质的溶液中,直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应完为止,化学分析仪器根据所用试剂溶液的体积和浓度计算被测物质的含量。
三、元素分析仪气体容量法:通过测量待测气体(或者将待测物质转化成气体形式)被吸收(或发生)的容积来计算待测物质的量。这种方法应用天平滴定管和量气管等作为最终的测量手段。用这种方法测定钢铁等金属物质中总碳量时,应将试样置于高温炉中加热并通氧燃烧,使碳和氧结合成二氧化碳,所得二氧化碳与氧的混合气体收集于量气管中,然后用氢氧化钾吸收其中的二氧化碳,吸收前后体积之差即为二氧化碳的体积,碳硫联测仪由此计量碳的含量。
钢材中除了主要化学成分铁(Fe)以外,还含有少量的碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、钛(Ti)、钒(V)等元素,这些元素虽然含量少,但对钢材性能有很大影响: 南京麒麟科学仪器集团有限公司专业研发的QL-S3000C型电脑红外全能联测多元素分析仪针对钢铁材料检测,由红外和比色原理的精确检测,将理化实验室的配置搭配得尽善尽美,其对性能、质量及精度的要求完全达到了国际化标准,而投资的总价即实在又超值!采用计算机实现程序控制和数据处理。能快速、准确地测出钢铁和有色金属中多种元素的质量分数,自动化程度高,首创元素分析仪不定量称样功能,准确可靠,方便用户操作。 钢材的化学成分检测及其对钢材性能的影响 1.碳。碳是决定钢材性能的重要元素。碳对钢材性能的影响:当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低;但当含碳量在1.0%以上时,随着含碳量的增加,钢材的强度反而下降。随着含碳量的增加,钢材的焊接性能变差(含碳量大于0.3%的钢材,可焊性显著下降),冷脆性和时效敏感性增大,耐大气锈蚀性下降。一般工程所用碳素钢均为低碳钢,即含碳量小于0.25%;工程所用低合金钢,其含碳量小于0.52%。 2.硅。硅是作为脱氧剂而存在于钢中,是钢中的有益元素。硅含量较低(小于1.0%)时,能提高钢材的强度,而对塑性和韧性无明显影响。 3.锰。锰是炼钢时用来脱氧去硫而存在于钢中的,是钢中的有益元素。锰具有很强的脱氧去硫能力,能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性,大大改善钢材的热加工性能,同时能提高钢材的强度和硬度。锰是我国低合金结构钢中的主要合金元素。 4.磷。磷是钢中很有害的元素。随着磷含量的增加,钢材的强度、屈强比、硬度均提高,而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低,对塑性和韧性的影响愈大,显著加大钢材的冷脆性。 磷也使钢材的可焊性显著降低。但磷可提高钢材的耐磨性和耐蚀性,故在低合金钢中可配合其他元素作为合金元素使用。 5.硫。硫是钢中很有害的元素。硫的存在会加大钢材的热脆性,降低钢材的各种机械性能,也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。 6.钛。钛是强脱氧剂。钛能显著提高强度,改善韧性、可焊性,但稍降低塑性。钛是常用的微量合金元素。 7.钒。钒是弱脱氧剂。钒加入钢中可减弱碳和氮的不利影响,有效地提高强度,但有时也会增加焊接淬硬倾向,钒也是常用的微量合金元素。
在实验室中安装元素分析仪时,为了使用的时候不会出差错,必须要先做好充分的准备工作,由于仪器十分的先进而且极为精密,所以对各方面的条件要求会高一些。因此在实验室安装元素分析仪器时,需要注意满足以下几个方面的要求和条件。 一、注意确定实验室的位置以及做好总体设计 由于实验室中测验的很多金属元素,为了能够保证测试的准确度不受影响,所以元素分析仪研发专家提醒在选地址的时候,要考虑到这方面的条件。供应价格低服务好的元素分析仪厂家建议选择的地址应该要避免灰尘多或者有较大震源的地方,比如公路、生产车间等等一定要远离。同时还要注意按照化验材料等特点设立实验室的哥各个房间,讲究布置的科学合理性,以便能够更好的安放元素分析仪。 二、注意实验室安全措施要到位 由于用在实验中的化学药品绝大多数是存在毒性的,甚至非常的剧烈,产生腐蚀的效果,甚至带有容易燃爆的危险药品。考虑到存在着危险的隐患,因此质量好价格低的元素分析仪厂家建议事先就应该要采取安全措施,保证人员的安全,比如做好不同种类药品的分类存放以免发生反应,如果经济条件允许的话,那么元素分析仪厂家提醒可以设立专门储藏药品的房间,而且要有一定的防火功能和设施。 三、注意实验室电力配备的配置 由于化学品的实验室出不得半点马虎,特别是在电力方面,所以所有的电线功率一定要足够满足实验室的需求,元素分析仪厂家还介绍化验室的电力配备要由专家来进行,所以在设置方面,包括接地的措施一定要做到位。电源一定要安装标准的单相三线电源,元素分析仪厂家提醒注意接地必须良好,实验室每个区域都要留有电源插座,插座依仪器插头而定,同时注意碳硫分析仪的电弧炉应单独使用一个接地良好的单相三线电源插座。