EN 15022 مس و آلیاژهای مس - تعیین مقدار قلع
استاندارد اروپایی «EN 15022 مس و آلیاژهای مس - تعیین میزان قلع»، شامل زیربخش‌های زیر است که تحت همین عنوان منتشر شده‌اند:
- استاندارد «EN 15022-1 بخش 1: روش تیتراسیون» هنوز منتشر نشده است.
- استاندارد «EN 15022-2 بخش 2: روش اسپکتروفتومتری» روشی اسپکتروفتومتری برای تعیین میزان قلع مس و آلیاژهای مس به صورت خام، فرآوری شده و ریخته‌گری شده را شرح می‌دهد. این روش برای محصولاتی با درصد جرمی قلع بین 0,005% تا 0,5% (مقادیر قلع کم تا متوسط) قابل استفاده است. این استاندارد بر اساس اصل استخراج متیل ایزوبوتیل کتون و تعیین اسپکتروفتومتری کمپلکس زرد قلع-کوئرستین در طول موج 440 نانومتر است.
این روش میزان قلع در مس و آلیاژهای مس را تعیین می‌کند و برای محصولات زیر قابل استفاده است:
- محصولات فرآوری نشده (مثلاً شمش).
- محصولات فرآوری شده (مثلاً میله، ورق، لوله).
- محصولات ریخته‌گری.
قلع یک عنصر آلیاژی مهم در برنزها (آلیاژهای مس-قلع)، برنزهای فسفردار و برنج است که باعث بهبود استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و خواص سایشی می‌شود.
روش‌های اسپکتروفتومتری شامل موارد زیر است:
- برای مثال، حل کردن آن در مخلوط اسیدی مناسب (معمولاً اسید هیدروکلریک و احتمالاً اسیدهای دیگر برای حل کامل آلیاژ).
- کاهش قلع به یک حالت اکسیداسیون خاص.
- تشکیل کمپلکس رنگی با قلع با استفاده از یک واکنشگر (معمولاً فنیل‌فلورون یا ترکیبات مشابهی که با یون‌های قلع رنگ قابل اندازه‌گیری تولید می‌کنند).
- اندازه‌گیری جذب یک محلول رنگی در طول موج مشخص با استفاده از اسپکتروفتومتر.
- برای تعیین محتوای قلع، جذب با منحنی‌های کالیبراسیون تهیه شده از محلول‌های استاندارد قلع مقایسه می‌شود.
این روش برای غلظت‌های کم قلع حساس و دقیق است و در حضور سایر عناصر رایج در آلیاژهای مس (مانند روی، فسفر، سرب) گزینش‌پذیری خوبی ارائه می‌دهد.
تعیین دقیق قلع برای موارد زیر بسیار مهم است:
- انطباق با مشخصات آلیاژ.
- تضمین کیفیت در کاربردهایی مانند یاتاقان‌ها، فنرها، تجهیزات دریایی و اجزای الکتریکی که قلع عملکرد را افزایش می‌دهد.
- اجتناب از مشکلاتی مانند شکنندگی ناشی از قلع بیش از حد یا کاهش رسانایی ناشی از ناخالصی‌ها.
این نوع استانداردها در سراسر اروپا هماهنگ شده‌اند و می‌توانند به صورت ملی اتخاذ شوند.
- استاندارد «EN 15022-3 بخش 3: محتوای کم قلع - روش طیف‌سنجی جذب اتمی شعله‌ای (FAAS)» روشی از طیف‌سنجی جذب اتمی شعله‌ای (FAAS) را برای تعیین محتوای قلع مس و آلیاژهای مس در محصولات خام، فرآوری شده و ریخته‌گری شده توصیف می‌کند. این روش برای محصولاتی با درصد جرمی قلع کم بین 0,001٪ و 0,6٪ قابل استفاده است.
این روش آزمایش بر اساس اصول زیر است:
- حل کردن یک نمونه آزمایشی در اسید هیدروکلریک و پراکسید هیدروژن.
- استخراج قلع به فاز آلی با استفاده از محلول اکسید تری اکتیل فسفین و متیل ایزوبوتیل کتون، و به دنبال آن مکش محلول آلی به شعله اکسید نیتروژن/استیلن یک طیف‌سنج جذب اتمی.
- اندازه‌گیری جذب خط ۲۸۶.۳ نانومتر ساطع شده توسط یک لامپ کاتدی توخالی.
این استاندارد برای تعیین قلع در مس و آلیاژهای مس در اشکال مختلف: فرآوری نشده (مثلاً شمش)، فرآوری شده (مثلاً ورق، میله، لوله) و محصولات ریخته‌گری کاربرد دارد.
این استاندارد به طور خاص برای نسبت‌های جرمی کم قلع، معمولاً در محدوده 0,001٪ تا 0,6٪ طراحی شده است (محدوده‌های دقیق ممکن است بسته به کالیبراسیون و تداخل کمی متفاوت باشند، اما در سطوح ردیابی که سایر روش‌ها فاقد دقت هستند، عالی است).
این روش برای آلیاژهایی با حداقل مقدار قلع، مانند برخی از مس‌ها یا برنج‌های با رسانایی بالا که قلع به عنوان ناخالصی یا یک افزودنی کوچک وجود دارد، ایده‌آل است.
طیف‌سنجی جذب اتمی شعله (FAAS) روشی است که به طور گسترده در آزمایشگاه‌های تحلیلی برای تعیین مقدار عناصر استفاده می‌شود. FAAS حساسیت، دقت و سرعت خوبی را برای مقادیر کم قلع ارائه می‌دهد و آن را به روشی ترجیحی برای کنترل کیفیت معمول در مقایسه با روش‌های کلاسیک شیمی تر تبدیل می‌کند.
تجزیه و تحلیل دقیق قلع برای موارد زیر ضروری است:
- تأیید انطباق با مشخصات آلیاژ.
- تضمین عملکرد مواد در کاربردهایی مانند اتصالات الکتریکی (قلع کم برای رسانایی)، تجهیزات دریایی یا یاتاقان‌ها (قلع کنترل‌شده برای مقاومت در برابر سایش).
- تشخیص مقادیر ناچیز ناخالصی‌های قلع که ممکن است بر خواصی مانند شکل‌پذیری یا قابلیت کار گرم تأثیر بگذارند.
- استاندارد «EN 15022-4 Part 4 محتوای قلع متوسط - روش طیف‌سنجی جذب اتمی شعله‌ای (FAAS)» روشی را برای طیف‌سنجی جذب اتمی شعله‌ای (FAAS) برای تعیین محتوای قلع مس و آلیاژهای مس در محصولات خام، فرآوری شده و ریخته‌گری شده توصیف می‌کند. این روش برای محصولاتی با محتوای جرمی قلع متوسط بین 0,2٪ تا 3,0٪ قابل استفاده است.
این روش آزمایش بر اساس اصول زیر است:
- یک نمونه آزمایشی در اسید هیدروکلریک و پراکسید هیدروژن حل می‌شود، سپس به میزان مناسب رقیق می‌شود و متعاقباً به شعله اکسید نیتروژن/استیلن یک طیف‌سنج جذب اتمی کشیده می‌شود.
- جذب خط ۲۸۶.۳ نانومتر ساطع شده توسط یک لامپ کاتد توخالی قلع.
این استاندارد برای تعیین قلع در مس و آلیاژهای مس در تمام اشکال محصول، شامل خام (مثلاً شمش)، فرآوری شده (مثلاً میله، ورق، لوله، سیم) و محصولات ریخته‌گری شده کاربرد دارد.
این استاندارد به طور خاص نسبت‌های جرمی متوسط قلع، معمولاً در محدوده 0,2٪ تا 3٪ (تا سطوح بالاتر بسته به رقت و کالیبراسیون، مناسب برای آلیاژهایی مانند برنزهای قلع که قلع یک افزودنی قابل توجه است) را هدف قرار می‌دهد.
قلع برای آلیاژهایی مانند برنزهای فسفری یا برنج ضروری است، جایی که استحکام، مقاومت در برابر سایش و خواص خوردگی را در کاربردهایی مانند یاتاقان‌ها، چرخ‌دنده‌ها، شیرآلات و اجزای دریایی بهبود می‌بخشد.
طیف‌سنجی جذب اتمی شعله (FAAS) یک تکنیک آزمایشگاهی استاندارد برای آنالیز عناصر حساس است. مراحل اصلی به شرح زیر است:
- انحلال نمونه: نمونه آلیاژ با استفاده از مخلوطی از اسیدها (معمولاً ترکیبی از اسید نیتریک یا هیدروکلریک) حل می‌شود تا قلع در محلول آزاد شود و در عین حال ماتریس مس تحت کنترل باشد.
- آماده‌سازی برای آنالیز: رقیق‌سازی و افزودن اصلاح‌کننده‌های ماتریس یا عوامل آزادکننده احتمالی برای به حداقل رساندن تداخل ناشی از مس یا سایر عناصر.
- اتمیزه کردن و اندازه‌گیری: محلول به داخل شعله هوا-استیلن یا اکسید نیتروژن-استیلن کشیده می‌شود (دومی معمولاً برای قلع ترجیح داده می‌شود تا از تداخل شیمیایی جلوگیری شود). اتم‌های قلع نور را از لامپ کاتدی توخالی در طول موج مشخصی (معمولاً 224,6 نانومتر یا 286,3 نانومتر) جذب می‌کنند.
- تعیین مقدار: میزان جذب اندازه‌گیری شده و با منحنی کالیبراسیون مشتق شده از استانداردهای قلع شناخته شده با استفاده از تطبیق ماتریس برای اطمینان از دقت، مقایسه می‌شود.
- مدیریت تداخل: تکنیک‌های اصلاح پس‌زمینه، همپوشانی‌های احتمالی ناشی از سایر عناصر آلیاژی را مورد توجه قرار می‌دهند.
برای سطوح متوسط قلع، این نوع FAAS دقت بسیار خوبی ارائه می‌دهد و سریع‌تر از روش‌های کلاسیک است، که آن را برای آزمایش‌های معمول و صدور گواهینامه مواد در کارخانه‌های ریخته‌گری ایده‌آل می‌کند.
تعیین مقدار قابل اعتماد قلع موارد زیر را ممکن می‌سازد:
- رعایت استانداردهای ترکیب‌بندی.
- خواص بهینه مواد: قلع خیلی کم استحکام را کاهش می‌دهد، قلع خیلی زیاد می‌تواند باعث شکنندگی شود.
- کیفیت در صنایعی مانند خودرو، هوافضا، لوله‌کشی و مهندسی برق.
این استاندارد ملی، هماهنگی را در سراسر اروپا ترویج می‌دهد.
سال‌هاست که سازمان ما با کارکنان متخصص و باتجربه خود، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات آزمایش پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی یاری می‌رساند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات آزمایش را مطابق با استاندارد "EN 15022 مس و آلیاژهای مس - تعیین میزان قلع" به مشاغل ارائه می‌دهیم.
