Tecnoloxías de detección de pureza para metais de alta pureza

A continuación móstrase unha análise completa das últimas tecnoloxías, precisión, custos e escenarios de aplicacións:

‌I. Últimas tecnoloxías de detección‌

1. ‌Tecnoloxía de acoplamiento ICP-MS/MS‌

• ‌Principio‌: utiliza espectrometría de masas en tándem (MS/MS) para eliminar a interferencia da matriz, combinada cun pretratamento optimizado (por exemplo, dixestión de ácido ou disolución de microondas), permitindo a detección de rastro de impurezas metálicas e metaloides a nivel PPB‌‌
• ‌Precisión‌: límite de detección tan baixo como ‌0,1 ppb‌, adecuado para metais ultra-pure (≥99,999% pureza) ‌
• ‌Custo‌: alto gasto en equipos (‌~285.000-285.000-714.000 USD‌), con esixentes requisitos de mantemento e operacións

1. ‌ICP-OES de alta resolución‌

• ‌Principio‌: cuantifica as impurezas analizando os espectros de emisión específicos dos elementos xerados pola excitación do plasma‌.
• ‌Precisión‌: detecta impurezas a nivel de PPM cun amplo rango lineal (5-6 ordes de magnitude), aínda que pode producirse interferencias de matriz‌.
• ‌Custo‌: custo moderado dos equipos (‌~143.000-143.000-286.000 USD‌), ideal para metais rutineiros de alta pureza (99,9% -99,99% pureza) nas probas por lotes‌.

1. ‌Espectrometría de masas de descarga de brillo (GD-MS)‌

• ‌Principio‌: ioniza directamente superficies de mostras sólidas para evitar a contaminación de solucións, permitindo a análise de abundancia de isótopos‌.
• ‌Precisión‌: límites de detección alcanzando ‌nivel de PPT‌, deseñado para metais ultra-pure de calidade semiconductor (≥99.9999% pureza) ‌.
• ‌Custo‌: extremadamente alto (‌> $ 714.000 USD‌), limitado a laboratorios avanzados‌.

1. ‌Espectroscopia de fotoelectróns de raios X in situ (XPS)‌

• ‌Principio‌: Analiza os estados químicos superficiais para detectar capas de óxido ou fases de impureza‌78.
• ‌Precisión‌: resolución de profundidade a escala nano pero limitada á análise de superficie‌.
• ‌Custo‌: alto (‌~ $ 429.000 USD‌), con mantemento complexo‌.

‌Ii. Solucións de detección recomendadas‌

Con base no tipo de metal, no grao de pureza e no orzamento, recoméndanse as seguintes combinacións:

1. ‌Metais ultra-pura (> 99,999%)‌

• ‌Tecnoloxía‌: ICP-MS/MS + GD-MS‌14
• ‌Vantaxes‌: cobre rastrexar impurezas e análises de isótopos con maior precisión.
• ‌Aplicacións‌: materiais de semiconductores, obxectivos de pulverización.

1. ‌Metais estándar de alta pureza (99,9%–99,99%)‌

• ‌Tecnoloxía‌: ICP-OES + Titración química‌24
• ‌Vantaxes‌: rendible (‌Total ~ 214.000 dólares USD‌), soporta a detección rápida de varios elementos.
• ‌Aplicacións‌: lata industrial de alta pureza, cobre, etc.

1. ‌Metais preciosos (Au, ag, pt)‌

• ‌Tecnoloxía‌: XRF + Ensayo de lume
• ‌Vantaxes‌: cribado non destrutivo (XRF) emparellado con validación química de alta precisión; Custo total ‌~71.000-71.000-143.000 USD‌‌
• ‌Aplicacións‌: xoias, lingotes ou escenarios que requiren integridade da mostra.

1. ‌Aplicacións sensibles aos custos‌

• ‌Tecnoloxía‌: titulación química + condutividade/análise térmica‌24
• ‌Vantaxes‌: custo total ‌<$ 29.000 USD‌, adecuado para pemes ou cribado preliminar‌.
• ‌Aplicacións‌: inspección de materias primas ou control de calidade no lugar.

‌Iii. Guía de comparación e selección de tecnoloxía

‌Summary‌

• ‌Prioridade por precisión‌: ICP-MS/MS ou GD-MS para metais ultra-altos, requirindo orzamentos significativos.
• ‌Eficiencia de custo equilibrado‌: ICP-OES combinado con métodos químicos para aplicacións industriais de rutina‌.
• ‌Necesidades non destrutivas‌: XRF + Ensaio de lume para metais preciosos‌.
• ‌Restricións orzamentarias‌: Titración química emparellada con condutividade/análise térmica para pemes‌