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    行業應用 | 離子色譜在固體材料檢測中的應用(一)

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    小科普 · 材料


    材料在我們的生產生活中占據著舉足輕重的地位,任何一種技術的革新都離不開材料。一方面,新技術的實現需要性能更加優異的新材料;另一方面,新技術又催生了新材料的誕生。從人類原始的新石器時代、青銅、鐵器時代到現如今最尖端、最復雜的信息時代莫不如此。毫不夸張的說:人類科學的進步史就是一部材料進步史。

    經過大量的研究,人們發現:材料所含離子的種類與含量等方面的差異對材料性能、生態環境以及健康的影響是十分巨大的。因此,離子色譜法作為一種重要的檢測方法也被引入到材料的檢測與分析中。

    本文為大家簡單介紹離子色譜法在常見的幾種材料檢測中的應用案例。

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    01

    氮化硅提取液中陰離子的測定


    氮化硅是一種重要的新型結構陶瓷材料。它具有高密度、超硬度、潤滑性、耐磨損、耐腐蝕和耐高溫且不易傳熱等優點,可用于制造軸承、氣輪機葉片、永.久性模、陶瓷密封環、等機械構件以及熱電偶管、火箭噴嘴、熔解金屬的坩堝等高溫零部件。


    由于氮化硅中陰離子雜質尤其是鹵素會對相關接觸部件造成嚴重腐蝕,從而影響構件的機械強度和密封環的密封效果,所以對氮化硅中陰離子雜質的準確測定具有重要意義。


    色譜柱條件


    分析柱:SH-G-1+SH-AC-11

    流動相:14 mM KOH(EG)

    流速:1.0 mL/min

    柱溫:35 ℃

    抑制器:SHY-A-6

    進樣體積:25 μL

    前處理:樣品經0.22 μm濾膜過濾后進樣分析。



    樣品譜圖


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    ▲ 氮化硅提取液中陰離子譜圖

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    02

    碳化硅提取液中陰陽離子的測定


    碳化硅(SiC)又名金剛砂,是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。目前中國工業生產的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種,均為六方晶體。碳化硅由化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、耐磨性能好等特點,主要有四大應用領域,即:功能陶瓷、高級耐火材料、磨料及冶金原料,高純度碳化硅可制造半導體和碳化硅纖維。碳化硅中的雜質陰陽離子會對其性能產生影響,需要進行檢測以提高純化技術。


    色譜條件


    常規陰離子

    分析柱:SH-G-1+SH-AC-11            

    流動相:10 mM KOH(EG)

    流速:1.0 mL/min

    柱溫:45 ℃                     

    抑制器:SHY-A-6

    進樣體積:25 μL

    前處理:樣品稀釋適當倍數過0.22 μm一次性針頭過濾器和銀-鈉柱進樣分析。


    陽離子

    分析柱:SH-G-1+SH-CC-3L                    

    流動相:5.5 mM甲烷磺酸

    流速:1.0 mL/min

    柱溫:35℃                    

    抑制器:SHY-C-3

    進樣體積:25 μL

    前處理:樣品稀釋適當倍數過0.22 μm一次性針頭過濾器進樣分析。


    樣品譜圖


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    ▲ 碳化硅提取液中陰離子譜圖

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    ▲ 碳化硅提取液中陽離子譜圖

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    03

    氧化硅粉末中陰離子的測定


    二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光導纖維、電子工業的重要部件,是光學儀器、工藝品和耐火材料的原料,是科學研究的重要材料。多數應用領域對二氧化硅的純度有很高要求,而二氧化硅的合成方法主要有離子交換、硅粉法、硫酸法等,均需要加入化學試劑,因此對后續的純化技術提出較高要求。離子色譜提供了一種快速檢測二氧化硅中陰離子的方法,可指導生產并對成品的質量進行監測。


    色譜條件


    分析柱:SH-G-1+SH-AP-1            

    流動相:15 mM KOH(EG)

    流速:0.7 mL/min

    柱溫:35 ℃                       

    抑制器:SHY-A-6

    進樣體積:100 μL

    前處理:詳見文末左下角“閱讀原文”


    樣品譜圖


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    ▲ 氧化硅粉末中陰離子譜圖


    結論

    經測試,采用離子色譜法,盛瀚SH-G-1保護柱和SH-AC-11、SH-CC-3L、SH-AP-1離子色譜柱,可進行氮化硅提取液、氧化硅粉末中陰離子的測定,以及碳化硅提取液中陰陽離子的測定。

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