Amikor kimutatási határértékekről beszélünk, akkor arról az alsó határ értékről bizonyosodhatunk meg, amelynél a műszer képes detektálni egy adott elemet az anyagban. Azért fontos tudni a műszer kimutatási határait, mert ha egy adott készülék a kimutatási határérték alatt mér egy bizonyos elemet, akkor nulla értéket ad eredményül. Más szóval, a spektrométer szerint egyetlen elem sincs a mintában, holott valójában van, csak nagyon kis mennyiség. Ez hamis pozitív eredményt ad abban az esetben, ha azt vizsgálja, hogy az elem ne legyen jelen az anyagban, vagy hamis negatív is lehet abban az esetben, ha a követelmény az, hogy az elem jelen legyen a vizsgált darabban (ezzel leselejtezve a teljes termék sorozatot, mert a készülék nem tudta kimutatni az elvárt elemet).

A hamis eredmény jelentős költségekbe kerül, akár elpazarolt hulladékról van szó, akár a termék teljes átdolgozásáról. A legköltségesebb eset pedig az, ha a gyártó kénytelen visszahívni kiszállított végtermékeit a helyszíni meghibásodások miatt. Ennek elkerülése érdekében gondoskodni kell arról, hogy az elemzés során vizsgált vegyielemek specifikációja meghaladja a szikra-spektrométer kimutatási határait. Mindezek figyelembevételével három olyan terület van a fémipar vegyiösszetétel elemzésben, melyek követelményeinek teljesítése kihívást jelent számos OES eszköz számára.

1., Bejövő áru és nyersanyag ellenőrzés

A fenntarthatóság javítása és a költségek csökkentése érdekében több fémhulladék kerül vissza az ellátási láncba. Környezetvédelmi szempontból ez jó hír, de ez azt is jelenti, hogy a bejövő anyag maradványait és nyomelemeit ellenőrizni kell. Számos elem, például a cink, a bór és az ón jelentősen befolyásolja a végső összetevők tulajdonságait, és a rossz ötvözetben való jelenlétük katasztrofális következményekkel járhat. Bejövő anyag ellenőrzésénél elengedhetetlen a nyomelemek, szennyezők és maradék elemek széles skálájának mérése a ppm tartományon belül.

2., Folyamatirányítás

A szikra-spektrométeres elemzés során a folyamatszabályozás legnagyobb figyelmet igénylő területe az olvadék kémiai szabályozása. Ahhoz, hogy az olvadék megfeleljen a végtermék szigorú előírásainak, meg kell mérni az elemek egy meghatározott sorát a ppm tartományban. Az alumínium olvadék szabályozás még bonyolultabb folyamat, mivel gondoskodni kell arról, hogy az olyan elemek, mint a foszfor, az antimon és a bizmut 10 ppm-nél kevesebb legyen, hiszen jelenléte nagy mértékben befolyásolja az ötvözés folyamatát.

3.,  Az ipari szabványoknak való megfelelőség

A harmadik terület, ahol bizonyos elemek összetételére vonatkozó követelmények veszélyesen közelítenek számos műszer kimutatási határaihoz, az ASTM ipari szabványok. A legproblémásabb szabvány az ASTM E415 vizsgálati módszer, mely a szén- és a gyengén ötvözött acélok szikra atomi emissziós spektroszkópiás elemzésére vonatkozik. A szabvány 21 különböző elemet részletez, amelyeket egy adott határértékig szabályozni kell. Valószínűleg a legnagyobb kihívást a nitrogénre vonatkozó határérték jelenti, amely lényegében 10 ppm alatti kimutatási határérték betartását követeli meg.

Hogyan lehet megfelelni az alacsony kimutatási határ követelményeinek?

Lényegében a kimutatási határokat a műszer technológiai képessége határozza meg, illetve a megfelelő kalibráció és a rendszeres szerviz intervallum betartása.

Hogy megfeleljenek a mai fém-minőség-ellenőrzés követelményeinek a Hitachi High-Tech OE sorozat szikra-spektrométerei a legmodernebb detektorokkal és szikraállvány-technológiával vannak felszerelve. Kínálatunkban elérhető két Hitachi OES spektrométer is, mely teljesíti a 10 ppm alatti kimutatási határértékeket.

Az alumíniumiparnak szállító alumíniumöntödéknek az olvadékvizsgálatot a legmagasabb szinten kell elvégezniük. Az OE720-at úgy tervezték, hogy megfeleljen a szigorú követelményeknek, különösen olyan alkalmazások esetén, melyek alacsonyabb foszfor-, bizmut- és antimon kimutatási határértékeket, valamint az alumínium szennyező elemek szabályozását igénylik.

Majercsák László – Grimas Kft.