Tiêu chuẩn EN 15022 Đồng và hợp kim đồng - Xác định hàm lượng thiếc

Tiêu chuẩn châu Âu “EN 15022 Đồng và hợp kim đồng - Xác định hàm lượng thiếc” bao gồm các tiểu mục sau được công bố cùng tên:

Tiêu chuẩn “EN 15022-1 Phần 1: Phương pháp chuẩn độ” vẫn chưa được công bố.
Tiêu chuẩn “EN 15022-2 Phần 2: Phương pháp đo quang phổ” mô tả phương pháp đo quang phổ để xác định hàm lượng thiếc trong đồng và hợp kim đồng ở dạng thô, đã qua chế biến và đúc. Phương pháp này áp dụng cho các sản phẩm có hàm lượng thiếc từ 0,005% đến 0,5% (mức thiếc thấp đến trung bình). Tiêu chuẩn này dựa trên nguyên tắc chiết xuất bằng metyl isobutyl xeton và xác định bằng phương pháp đo quang phổ phức hợp thiếc-quercetin màu vàng ở bước sóng 440 nm.

Phương pháp này xác định hàm lượng thiếc trong đồng và hợp kim đồng, và áp dụng cho các sản phẩm sau:

Sản phẩm chưa qua chế biến (ví dụ: thỏi kim loại).
Sản phẩm đã qua chế biến (ví dụ: thanh, tấm, ống).
Sản phẩm đúc.

Thiếc là một nguyên tố hợp kim quan trọng trong đồng thau (hợp kim đồng-thiếc), đồng thau phốt pho và đồng đỏ, giúp cải thiện độ bền, khả năng chống ăn mòn và khả năng chống mài mòn.

Các phương pháp đo quang phổ bao gồm:

Ví dụ, hòa tan nó trong hỗn hợp axit thích hợp (thường là axit clohidric và có thể cả các axit khác để hòa tan hoàn toàn hợp kim).
Khử thiếc đến trạng thái oxy hóa cụ thể.
Tạo phức chất có màu với thiếc bằng cách sử dụng thuốc thử (thường là phenylfluorone hoặc các hợp chất tương tự tạo ra màu có thể đo được với ion thiếc).
Đo độ hấp thụ của dung dịch màu ở bước sóng cụ thể bằng máy quang phổ.
Để xác định hàm lượng thiếc, độ hấp thụ được so sánh với đường cong hiệu chuẩn được lập từ các dung dịch thiếc chuẩn.

Phương pháp này nhạy và chính xác đối với nồng độ thiếc thấp và có tính chọn lọc tốt khi có mặt các nguyên tố khác thường thấy trong hợp kim đồng (ví dụ: kẽm, phốt pho, chì).

Xác định hàm lượng thiếc chính xác là rất quan trọng đối với:

Tuân thủ các thông số kỹ thuật của hợp kim.
Đảm bảo chất lượng trong các ứng dụng như vòng bi, lò xo, thiết bị hàng hải và linh kiện điện tử, nơi thiếc giúp tăng cường hiệu suất.
Tránh các vấn đề như giòn do lượng thiếc quá nhiều hoặc giảm độ dẫn điện do tạp chất.

Các tiêu chuẩn này đã được hài hòa trên khắp châu Âu và có thể được áp dụng ở cấp quốc gia.

Tiêu chuẩn “EN 15022-3 Phần 3: Hàm lượng thiếc thấp - Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS)” mô tả phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS) để xác định hàm lượng thiếc trong đồng và hợp kim đồng ở dạng nguyên liệu thô, đã qua chế biến và sản phẩm đúc. Phương pháp này áp dụng cho các sản phẩm có hàm lượng thiếc thấp, nằm trong khoảng từ 0,001% đến 0,6%.

Phương pháp thử nghiệm này dựa trên các nguyên tắc sau:

Hòa tan mẫu thử trong axit clohidric và hydro peroxide.
Chiết tách thiếc vào pha hữu cơ bằng cách hòa tan trioctylphosphine oxide và methylisobutylketone, sau đó hút dung dịch hữu cơ vào ngọn lửa nitơ oxit/axetylen của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử.
Đo độ hấp thụ của vạch 286,3 nm phát ra từ đèn catốt thiếc rỗng.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc xác định hàm lượng thiếc trong đồng và hợp kim đồng ở nhiều dạng khác nhau: chưa qua chế biến (ví dụ: thỏi), đã qua chế biến (ví dụ: tấm, thanh, ống) và các sản phẩm đúc.

Tiêu chuẩn này được thiết kế đặc biệt cho tỷ lệ khối lượng thiếc thấp, thường nằm trong khoảng từ 0,001% đến 0,6% (giới hạn chính xác có thể thay đổi chút ít tùy thuộc vào hiệu chuẩn và nhiễu, nhưng nó rất tốt ở mức vết, nơi các phương pháp khác thiếu độ chính xác).

Nó lý tưởng cho các hợp kim có hàm lượng thiếc tối thiểu, chẳng hạn như một số loại đồng hoặc thau có độ dẫn điện cao, trong đó thiếc có mặt dưới dạng tạp chất hoặc chất phụ gia nhỏ.

Quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS) là một kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm phân tích để xác định hàm lượng các nguyên tố. FAAS có độ nhạy, độ chính xác và tốc độ tốt đối với hàm lượng thiếc thấp, do đó là phương pháp ưu việt hơn so với các phương pháp hóa học ướt truyền thống để kiểm soát chất lượng thường xuyên.

Phân tích thiếc chính xác là cần thiết cho các trường hợp sau:

Kiểm tra sự phù hợp với các thông số kỹ thuật của hợp kim.
Đảm bảo hiệu suất vật liệu trong các ứng dụng như đầu nối điện (hàm lượng thiếc thấp để tăng dẫn điện), thiết bị hàng hải hoặc vòng bi (hàm lượng thiếc được kiểm soát để tăng khả năng chống mài mòn).
Phát hiện lượng nhỏ tạp chất thiếc có thể ảnh hưởng đến các đặc tính như độ dẻo hoặc khả năng gia công nóng.
Tiêu chuẩn “EN 15022-4 Phần 4 Hàm lượng thiếc trung gian - Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS)” mô tả phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS) để xác định hàm lượng thiếc trong đồng và hợp kim đồng ở dạng nguyên liệu thô, đã qua chế biến và sản phẩm đúc. Phương pháp này áp dụng cho các sản phẩm có hàm lượng thiếc trung gian từ 0,2% đến 3,0%.

Phương pháp thử nghiệm này dựa trên các nguyên tắc sau:

Mẫu thử được hòa tan trong axit clohidric và hydro peroxit, sau đó được pha loãng thích hợp và tiếp tục được hút vào ngọn lửa oxit nitơ/axetylen của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử.
Sự hấp thụ vạch 286,3 nm phát ra từ đèn catốt rỗng bằng thiếc.

Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc xác định hàm lượng thiếc trong đồng và hợp kim đồng ở tất cả các dạng sản phẩm, bao gồm nguyên liệu thô (ví dụ: thỏi), sản phẩm đã qua chế biến (ví dụ: thanh, tấm, ống, dây) và sản phẩm đúc.

Tiêu chuẩn này đặc biệt nhắm đến tỷ lệ khối lượng thiếc ở mức vừa phải, thường nằm trong khoảng từ 0,2% đến 3% (có thể cao hơn tùy thuộc vào độ pha loãng và hiệu chuẩn, phù hợp với các hợp kim như đồng thiếc, nơi thiếc là một chất phụ gia quan trọng).

Thiếc là thành phần thiết yếu trong các hợp kim như đồng phốt pho hoặc đồng thau, giúp cải thiện độ bền, khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn trong các ứng dụng như ổ bi, bánh răng, van và các bộ phận hàng hải.

Quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (FAAS) là một kỹ thuật tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm để phân tích nguyên tố với độ nhạy cao. Các bước chính như sau:

Hòa tan mẫu: Mẫu hợp kim được hòa tan bằng hỗn hợp axit (thường là hỗn hợp axit nitric hoặc axit clohidric) để giải phóng thiếc vào dung dịch trong khi vẫn giữ cho ma trận đồng được kiểm soát.
Chuẩn bị cho phân tích: Pha loãng và thêm các chất điều chỉnh nền hoặc chất tách khuôn nếu cần thiết để giảm thiểu sự nhiễu từ đồng hoặc các nguyên tố khác.
Nguyên tử hóa và đo lường: Dung dịch được hút vào ngọn lửa không khí-axetylen hoặc nitơ oxit-axetylen (thường ưu tiên sử dụng ngọn lửa nitơ oxit-axetylen để tránh nhiễu hóa học đối với thiếc). Các nguyên tử thiếc hấp thụ ánh sáng từ đèn catốt rỗng ở bước sóng đặc trưng (thường là 224,6 nm hoặc 286,3 nm).
Định lượng: Độ hấp thụ được đo và so sánh với đường cong hiệu chuẩn được thiết lập từ các mẫu thiếc đã biết bằng phương pháp đối sánh ma trận để đảm bảo độ chính xác.
Quản lý nhiễu: Các kỹ thuật hiệu chỉnh nền giải quyết các sự chồng chéo tiềm tàng có thể phát sinh từ các nguyên tố hợp kim khác.

Đối với hàm lượng thiếc trung bình, biến thể FAAS này mang lại độ chính xác tuyệt vời và nhanh hơn các phương pháp cổ điển, lý tưởng cho việc kiểm tra định kỳ và chứng nhận vật liệu trong các xưởng đúc.

Việc xác định lượng thiếc chính xác cho phép thực hiện những điều sau:

Tuân thủ các tiêu chuẩn về thành phần.
Tính chất vật liệu tối ưu: Quá ít thiếc sẽ làm giảm độ bền, quá nhiều có thể gây giòn.
Chất lượng trong các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, hệ thống đường ống và kỹ thuật điện.

Tiêu chuẩn được thông qua trên toàn quốc này thúc đẩy tính nhất quán trên khắp châu Âu.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ kiểm nghiệm tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ kiểm nghiệm cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn "EN 15022 Đồng và hợp kim đồng - Xác định hàm lượng thiếc".