Järgnev on uusimate tehnoloogiate, täpsuse, kulude ja rakenduse stsenaariumide põhjalik analüüs:
I. Viimased tuvastustehnoloogiad
- ICP-MS/MS sidumistehnoloogia
- Põhimõte: kasutab maatriksi häirete kõrvaldamiseks tandemimassispektromeetriat (MS/MS) koos optimeeritud eeltöötlusega (nt happede lagundamine või mikrolaine lahustumine), võimaldades tuvastada metalli- ja metalloidsete lisandite tuvastamist PPB tasemel
- Täpsus: tuvastamise piir nii madala kui 0,1 ppb, sobib ülipuhta metallide jaoks (puhtus ≥99,999%)
- Maksumus: kõrge varustuse kulu ( ~285 000–285 000–714 000 USD), nõudlike hooldus- ja operatiivnõuetega
- Kõrge eraldusvõimega ICP-OE-d
- Põhimõte: kvantifitseerib lisandid, analüüsides plasma ergastusega genereeritud elemendipõhiseid emissioonispektreid.
- Täpsus: tuvastab PPM-taseme lisandid laia lineaarse vahemikuga (5–6 suurusjärku), ehkki maatriksi häired võivad toimuda.
- Maksumus: mõõdukas seadme hind (~143 000–143 000–286 000 USD), ideaalne rutiinsete kõrge puhtusastmega metallide jaoks (puhtus 99,9% –99,99%) partii testimisel.
- Glow Exitise massispektromeetria (GD-MS)
- Põhimõte: ioniseerib tahkete proovipindade otseselt lahuse saastumise vältimiseks, võimaldades isotoopide arvukuse analüüsi.
- Täpsus: avastamispiirid ulatuvad ppt-tase, mis on ette nähtud pooljuhtide ülipuhast metallide jaoks (≥99,9999% puhtus) .
- Maksumus: äärmiselt kõrge ( > 714 000 USD), piiratud täiustatud labories.
- In situ röntgeni fotoelektronpektroskoopia (XPS)
- Põhimõte: analüüsib pinna keemilisi olekuid, et tuvastada oksiidikihte või lisandite faase78.
- Täpsus: nanomõõtme sügavuse eraldusvõime, kuid piiratud pinnaanalüüsiga.
- Maksumus: kõrge ( ~ 429 000 USD), keeruka hooldusega.
Ii. Soovitatavad tuvastuslahendused
Metalli tüübi, puhtusastme ja eelarve põhjal on soovitatav järgmised kombinatsioonid:
- Ultra-Pure metallid (> 99,999%)
- Tehnoloogia: ICP-MS/MS + GD-MS14
- Eelised: hõlmab suurima täpsusega lisandite ja isotoopide analüüsi.
- Rakendused: pooljuhtide materjalid, pritsimismärgid.
- Standardsed kõrge puhtusastmega metallid (99,9%–99,99%)
- Tehnoloogia: ICP-OES + keemiline tiitrimine24
- Eelised: kulutõhus ( Kokku ~ 214 000 USD), toetab mitme elemendi kiire tuvastamist.
- Rakendused: tööstuslik kõrgpuhustusega tina, vask jne.
- Väärismetallid (AU, AG, PT)
- Tehnoloogia: XRF + tulekahju test68
- Eelised: mittepurustav sõeluuring (XRF), mis on ühendatud suure täpsusega keemilise valideerimisega; kogukulu ~71 000–71 000–143 000 USD
- Rakendused: ehted, väärismetallikange või stsenaariumid, mis nõuavad proovi terviklikkust.
- Kulutundlikud rakendused
- Tehnoloogia: keemiline tiitrimine + juhtivus/termiline analüüs24
- Eelised: kogukulud <29 000 USD, sobib VKEde jaoks või esialgseks sõelumiseks.
- Rakendused: tooraine kontroll või kohapealne kvaliteedikontroll.
Iii. Tehnoloogia võrdlus ja valikujuhend
| Tehnoloogia | Täpsus (tuvastamise piir) | Maksumus (seadmed + hooldus) | Rakendused |
| ICP-MS/MS | 0,1 ppb | Väga kõrge (> 428 000 USD) | Ülimahulise metalli jälje analüüs15 |
| GD-MS | 0,01 ppt | Äärmuslik (> 714 000 USD) | Pooljuhtide isotoopide tuvastamine48 |
| ICP-OE-d | 1 ppm | Mõõdukas (143 000–143 000–286 000 USD) | Standardsete metallide pakkide testimine56 |
| XRF | 100 ppm | Keskmine (71 000–71 000–143 000 USD) | Mittepurustav väärismetalli sõeluuring68 |
| Keemiline tiitrimine | 0,1% | Madal (<14 000 USD) | Odav kvantitatiivne analüüs24 |
SUMMARY
- Prioriteet täpsusele: ICP-MS/MS või GD-MS ülikõrgete puhtusarjade metallide jaoks, mis nõuab märkimisväärset eelarvet.
- Tasakaalustatud kulutõhusus: ICP-OES koos keemiliste meetoditega rutiinsete tööstuslike rakenduste jaoks.
- Mittepurustavad vajadused: XRF + tulekahju test väärismetallide jaoks.
- Eelarvepiirangud: keemiline tiitrimine koos VKEde juhtivuse/termilise analüüsiga
Postiaeg: 19. märts-20125