روش آنالیز عنصری با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد، یکی از مهمترین روش‌هایی است که برای شناسایی و کنترل کیفیت مواد مختلف استفاده می‌شود. این روش، با دقت بالا در کمترین زمان ممکن، مزیت‌های قابل توجهی دارد و به‌طور کامل با مراکز تحقیقاتی و صنعتی همخوانی دارد.
بطور کلی، برای شناسایی و کنترل کیفیت مواد مختلف، ارزیابی ترکیب شیمیایی و به‌ویژه شناسایی عناصر سبک مانند کربن و گوگرد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در روش آنالیز عنصری با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد، نمونه مورد نظر در یک کوره به‌طور کامل ذوب می‌شود و با اندازه‌گیری گازهای تولید شده از نمونه، مقادیر عناصر کربن و گوگرد با دقت بالا تعیین می‌شود. این روش به‌منظور آشنایی کامل با آنالیز عنصری با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد و کاربردهای آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این مقاله، به تعدادی از خطاهای ایجاد شده در این روش و همچنین نمونه‌هایی از آنالیزهای انجام شده با استفاده از این روش اشاره خواهد شد.
دستگاه آنالیز عنصری کربن و گوگرد، تنها وسیله‌ای است که می‌تواند مقادیر عناصر کربن و گوگرد را به‌تنهایی و با دقت بسیار بالا در مواد معدنی و غیرمعدنی تعیین کند. برای این منظور، دستگاه معمولا
ً با دو کوره القایی و مقاومتی تجهیز شده است که امکان شناسایی عناصر کربن و گوگرد را در انواع آلیاژهای فلزی، سرامیک‌ها، خاک و خاکسترها، پلیمرها و سایر مواد فراهم می‌کند. این روش به‌خصوص برای اندازه‌گیری مقادیر بسیار کمتر کربن و گوگرد تا هزارم درصد وزنی با دقت بالا مناسب است. روش اصلی شناسایی دستگاه آنالیز عنصری کربن و گوگرد، استفاده از روش جذب مادون قرمز ۴ است.
مزایای اصلی روش آنالیز عنصری با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد عبارتند از:
1. توانایی آنالیز طیف گسترده‌ای از مواد، شامل انواع معادن و مواد غیرمعدنی.
2. امکان کالیبره‌سازی همزمان یا جداگانه عناصر کربن و گوگرد.
3. توانایی شناسایی سریع عناصر کربن و گوگرد با دقت بسیار بالا.
4. توانایی ذوب مواد تا دمای ذوب ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد با استفاده از کوره القایی.
5. همخوانی کامل با محیط‌های آزمایشگاهی و صنعتی مختلف.
6. امکان آنالیز تعداد زیادی نمونه در کوتاه‌ترین زمان ممکن.
7. نگهداری و تعمیر آسان و هزینه‌ی کم.
8. آماده‌سازی آسان نمونه‌ها.
9. مقرون به صرفه بودن.
کمپانیهای سازنده
چندین شرکت در حوزه ساخت دستگاههای آنالیز عنصری با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد فعالیت می‌کنند. برخی از این شرکت‌ها عبارتند از:
1. LECO Corporation
2. Thermo Fisher Scientific
3. PerkinElmer Inc.
4. Shimadzu Corporation
5. Analytik Jena AG
6. HORIBA Ltd.
7. Agilent Technologies Inc.
8. Elementar Analysensysteme GmbH
9. Bruker Corporation
10. Rigaku Corporation
این شرکت‌ها به عنوان تولیدکنندگان و تامین‌کنندگان دستگاههای آنالیز عنصری با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد در بازار فعالیت دارند و محصولات متنوعی را در این زمینه ارائه می‌دهند. توصیه می‌شود قبل از خرید، بازار و مشخصات محصولات مختلف را مقایسه کرده و با شرکت‌های مختلف تماس بگیرید تا بهترین گزینه را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنید.
دستگاههای آنالیز عنصری با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد برای تعیین مقادیر عناصر کربن و گوگرد در نمونه‌ها استفاده می‌شوند. در ادامه، یک نمای کلی از روند کار با این دستگاه را برای شما شرح می‌دهم:
1. آماده‌سازی نمونه: ابتدا نمونه‌ها برای آنالیز در دستگاه آماده می‌شوند. این شامل مراحلی مانند خشک کردن نمونه، آسیب‌دیدگی مکانیکی یا خرد کردن آن می‌شود تا نمونه به شکلی مناسب برای تجزیه و تحلیل باشد.
2. ذوب نمونه: نمونه در یک کوره قرار می‌گیرد و به دمای بالا (معمولاً بیش از 2000 درجه سانتیگراد) ذوب می‌شود. این فرآیند باعث تجزیه نمونه و آزادسازی عناصر کربن و گوگرد موجود در آن می‌شود.
3. اندازه‌گیری گازهای متصاعد شده: گازهایی که در طی فرآیند ذوب از نمونه متصاعد شده‌اند، توسط دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد تشخیص داده می‌شوند. این دستگاه‌ها معمولاً از روش‌های جذب مادون قرمز برای شناسایی و اندازه‌گیری غلظت عناصر استفاده می‌کنند.
4. تجزیه و تحلیل نتایج: پس از اندازه‌گیری گازهای متصاعد شده، دستگاه نتایج را تجزیه و تحلیل می‌کند و مقادیر دقیق عناصر کربن و گوگرد را در نمونه‌ها تعیین می‌کند. این نتایج می‌تواند
به صورت عددی یا گرافیکی نمایش داده شود.
5. گزارش‌دهی: در نهایت، نتایج آنالیز به صورت گزارشی در دسترس قرار می‌گیرد. این گزارش شامل مقادیر دقیق عناصر کربن و گوگرد در نمونه‌ها، همراه با هر گونه خطا یا عدم قطعیتی است که ممکن است در روند آنالیز به وجود آید.
هر شرکت سازنده دستگاههای آنالیز عنصری با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد ممکن است دستورالعمل‌ها و مراحل مختلفی را برای استفاده از دستگاه خود داشته باشد. بنابراین، در هنگام استفاده از دستگاه، به دقت به دستورالعمل‌های تولید کننده و راهنمای استفاده آن پایبند باشید.
دستگاههای آنالیز عنصری با استفاده از دستگاه اندازه‌گیری کربن و گوگرد معمولاً با محصولات جانبی مرتبط هستند که برای انجام فرآیندهای آنالیز و دستیابی به نتایج بهتر و کارآمدتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از محصولات جانبی معمولاً عبارتند از:
1. استانداردهای کالیبراسیون: استانداردهای کالیبراسیون برای اعتبارسنجی و تنظیم دستگاه استفاده می‌شوند. این استانداردها شامل مواد معروف با غلظت‌های دقیقی از کربن و گوگرد هستند که برای تعیین نقطه‌های کالیبراسیون و کنترل دقت دستگاه استفاده می‌شوند.
2. نرم‌افزار کنترل و تجزیه و تحلیل: برای عملکرد بهتر دستگاه و تجزیه و تحلیل دقیق تر نتایج، نرم‌افزارهای مرتبط با دستگاه عرضه می‌شوند. این نرم‌افزارها قابلیت کنترل و پیکربندی دستگاه، تجزیه و تحلیل داده‌ها، نمایش نتایج و تهیه گزارشات را فراهم می‌کنند.
3. لوازم جانبی آزمایشگاهی: برای آماده‌سازی نمونه‌ها و انجام مراحل مختلف آزمایش، لوازم جانبی مانند کوره‌های قرارگیری نمونه، وسایل خشک کردن، دستگاههای آسیاب و خرد کردن نمونه، ابزارهای اندازه‌گیری دقیق و غیره استفاده می‌شوند.
4. محلول‌های استاندارد: محلول‌های استاندارد با غلظت‌های مشخص از عناصر کربن و گوگرد برای کنترل کیفیت
دستگاه و اعتبارسنجی نتایج استفاده می‌شوند. این محلول‌ها بر اساس استانداردهای معتبر تهیه می‌شوند و میزان غلظت آنها به دقت شناسایی و کنترل عناصر کربن و گوگرد مورد استفاده قرار گرفته در دستگاه تعیین می‌شود.
این محصولات جانبی بسته به نیازها و مشخصات دستگاه و محیط کاربرد، می‌توانند متنوع و متفاوت باشند. در هر صورت، تأکید می‌شود که به دستورالعمل‌ها و راهنمای استفاده هر دستگاه و محصول جانبی مرتبط با آن توجه کنید تا از عملکرد صحیح و بهینه دستگاه استفاده کنید.
