Analysis of glass

Význam tématu

Analýza složení plochého skla je zásadní pro kontrolu kvality ve stavebnictví, automobilovém průmyslu a výrobě optických materiálů. Přesná kvantifikace hlavních oxidů a stopových prvků zajišťuje správné mechanické i barevné vlastnosti finálního produktu a minimalizuje reklamace.

Cíle a přehled studie

Studie prezentuje využití spektrometru ARL PERFORM’X 4200 W pro kvantitativní stanovení nejčastějších oxidů ve sklech (SiO₂, Na₂O, CaO, MgO, Al₂O₃, K₂O, SO₃) a barviv (Cr₂O₃, Fe₂O₃, Co₂O₃, Se, As₂O₃, SrO). Cílem bylo ověřit detekční limity, opakovatelnost měření a provozní stabilitu při krátkých dobách měření.

Použitá instrumentace

Spektrometr ARL PERFORM’X 4200 W

• X-ray tube 5GN+Rh s 50 µm Be oknem a nízkoproudou filamentou pro dlouhodobou stabilitu
• 6 primárních filtrů, 4 kolimátory, až 9 krystalů a 2 detektory (FPC, SC)
• Možnost purge systémem heliem pro analýzu kapalných vzorků
• Bezpečnostní LoadSafe design: rozpoznání kazet s kapalinami, automatické vysunutí vzorku při nadměrném ozáření, Secutainer pro zachycení volných prášků, heliový závěs a ochranný kryt X-ray tuby (LoadSafe Ultra)

Hlavní výsledky a diskuse

Detekční limity stanovené pro oxidy se pohybují od 0,4 ppm (As₂O₃) do 9,2 ppm (MgO) při 100 s počítací době. Pro hlavní komponenty skla (SiO₂, Na₂O, CaO) byla detekce označena jako nerelevantní (vysoká koncentrace). Opakovatelnost (10 běhů) s celkovou dobou měření 80–116 s vykázala standardní odchylky řádově 0,0005–3 ppm v závislosti na prvku, což potvrzuje vysokou přesnost a stabilitu systému i při krátkých expozičních časech.

Přínosy a praktické využití metody

Ultrarychlá analýza s detekcí na úrovni jednotek ppm umožňuje efektivní kontrolu jak hlavních složek, tak stopových barviv ve výrobních linkách. Spektrometrické řešení zkracuje dobu šaržových testů, snižuje náklady na přípravu vzorků a eliminuje potřebu sad wet-chemických metod.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj nových Xray trubic s vyšší stabilitou a nižším šumem zvýší citlivost pro ultra stopové analýzy. Integrace automatizovaných kazetových systémů a datových platforem umožní online monitoring výrobních procesů v reálném čase. Kombinace XRF s komplementárními metodami (např. LIBS, Raman) podpoří komplexní diagnostiku materiálů.

Závěr

ARL PERFORM’X 4200 W poskytuje vynikající kombinaci citlivosti, rychlosti a robustnosti pro rutinní i výzkumné stanovení oxidů a barviv ve skle. Výsledky ukázaly detekční limity na úrovni jednotek ppm a výbornou opakovatelnost i při krátkých dobách měření.

Reference

• Thermo Fisher Scientific. Application note AN41657 (2024).