ما هو ICP؟
تحليل ICP هو طريقة يتم من خلالها إدخال العينة إلى المحلول عن طريق الهضم الحمضي وإثارةها في بلازما مقترنة حثيًا، مع قياس تركيزات العناصر بالانبعاث البصري (ICP-OES) أو قياس الطيف الكتلي (ICP-MS).
الغرض من ICP
والغرض من ذلك هو تحديد تركيزات العناصر النزرة في المعادن والسبائك والطلاءات والعينات البيئية، مع حدود كشف منخفضة.
على أي منتجات يُطبَّق ICP؟
- المعادن والسبائك
- حلول الطلاء
- المياه ومياه الصرف الصحي
- عينات التربة والنفايات
في أي قطاعات يُستخدم ICP؟
المواصفات المتعلقة بـ ICP
- ISO 11885
- طريقة وكالة حماية البيئة 6010
- طريقة وكالة حماية البيئة 6020
- ISO 17294-2
شروط ICP
- تحضير العينة
- الهضم الحمضي أو الهضم بمساعدة الميكروويف
- بلازما
- الأرجون البلازما المقترنة حثيا
- المعايرة
- معايرة متعددة النقاط واستخدام معيار داخلي
- حد الكشف
- أقل بشكل ملحوظ في ICP-MS منه في ICP-OES
جهاز ICP
- ICP-OES أو مطياف ICP-MS
- نظام الهضم بالميكروويف
- التوازن التحليلي
- الحلول القياسية المعتمدة
متطلبات العينة لـ ICP
- ويجب أن تكون العينة ممثلة ومتجانسة
- يجب أن يكون الهضم كاملا، مع عدم وجود بقايا المتبقية
- يجب إعداد العينات الفارغة وعينات التحكم بالمصفوفة جنبًا إلى جنب
- يجب تنظيف الأواني الزجاجية بالأحماض
مدة ICP
عادة 1-3 أيام، بما في ذلك عملية الهضم.
إجراء ICP
- 1يتم وزن العينة وهضمها.
- 2يتم تخفيف المحلول إلى الحجم المحدد.
- 3تتم معايرة الأداة مع الحلول القياسية.
- 4يتم قياس العينة، والعينة الفارغة والسيطرة.
- 5يتم حساب التركيزات بالنسبة لكتلة العينة.
معايير قبول ICP
معيار القبول هو القيم الحدية الواردة في معيار المواد أو التشريعات البيئية ذات الصلة.
تقييم النتائج
في ICP-MS، يمكن للتداخلات (متساوية الضغط ومتعددة الذرات) أن تشوه النتائج؛ ويجب الإبلاغ عن استخدام تصحيح التداخل أو خلية الاصطدام.
تقرير ICP
- تم تطبيق الطريقة
- ظروف الهضم
- نتائج المعايرة والتحكم
- تركيزات العناصر
- حدود الكشف وعدم اليقين
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- التشريعات البيئية تحد من القيم
- التشريعات المتعلقة بالمواد والمواد المقيدة
اختبارات المعادن والمعادن الفلزية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار ICP؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تحدد اختبارات المعادن والمعادن التعدينية الحمل الذي يمكن أن يتحمله معدن أو وصلة لحام، وطريقة انهياره وبنيته الداخلية. غالبًا ما يتعلق ناتج هذه العائلة ليس بالمنتج نفسه بل بهوية المادة: هل الفولاذ فعلًا من الدرجة المعلنة، وهل يعطي درز اللحام المتانة التي يفترضها التصميم، وهل يحتوي المسبوك على عيب داخلي غير مقبول؟
تنبع الأهمية العملية لهذا المجال من أن الجزء المعدني نادرًا ما يفشل تدريجيًا. الجزء البلاستيكي يتشوه ويشيخ ويتشقق وعادة ما يعطي إنذارًا. أما درز اللحام أو عنصر التثبيت فغالبًا ما ينكسر دون إنذار - خاصة عند وجود الكلل والكسر الهش. لهذا السبب، في مجالات مثل معدات الضغط ومعدات الرفع والفولاذ الإنشائي وخطوط الأنابيب، يكون اختبار المواد متطلبًا تنظيميًا وليس تصميميًا.
تجمع هذه العائلة بين ثلاث مجموعات من الطرق، وتجيب كل منها عن سؤال مختلف. تقيس الاختبارات الميكانيكية سلوك المادة تحت الحمل كميًا. يبحث الفحص غير الإتلافي عن العيوب دون إتلاف الجزء. أما التحليل المعدني والكيميائي فيفسران سبب سلوك المادة على هذا النحو - عبر بنية الحبيبات وتوزيع الأطوار ومحتوى الشوائب وتركيب السبيكة.
لا يأتي معيار قبول هذه الاختبارات تقريبًا أبدًا من معيار الاختبار نفسه، وهذا هو مفتاح فهم هذا المجال. يوضح معيار الاختبار كيفية إجراء القياس؛ أما القيم المقبولة فتأتي من معيار المنتج أو درجة المادة أو كود التصنيع. يوضح ISO 6892-1 كيفية إجراء اختبار الشد؛ ويحدد EN 10025 قيمة إجهاد الخضوع التي يجب أن يقدمها ذلك الفولاذ. عند قراءة تقرير، من الضروري معرفة معيار المنتج الذي قُيِّم على أساسه.
أخذ العينات جزء لا ينفصل عن النتيجة في هذا المجال. قد تعطي عينتان مأخوذتان من نفس الصبة قيمًا مختلفة حسب اتجاه وموقع الأخذ؛ وفي المنتجات المدرفلة، تنتج العينات الموازية والعمودية لاتجاه الدرفلة نتائج مختلفة. لذلك تنظم معايير المنتج أيضًا موقع واتجاه أخذ العينات، ويجب أن يوثق التقرير ذلك.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاختبارات الميكانيكية
الشد والضغط والانحناء وصدمة الشق (شاربي) والصلادة (برينل، فيكرز، روكويل) والكلل والزحف وصلابة الكسر. تعطي سلوك المادة تحت الحمل بشكل رقمي.
الفحص غير الإتلافي
التصوير الشعاعي والفحص بالموجات فوق الصوتية والفحص بالسوائل النافذة والفحص بالجسيمات المغناطيسية والفحص البصري. يبحث عن عيوب سطحية وداخلية دون إتلاف الجزء وهو خطوة لا غنى عنها في التصنيع الملحوم.
التحليل المعدني
تحضير العينة والحفر الكيميائي والفحص المجهري. يتم تقييم حجم الحبيبات وتوزيع الأطوار ومحتوى الشوائب وعمق التصليب بالكربنة ومنطقة التأثر الحراري باللحام.
التحليل الكيميائي
يتم التحقق من تركيب السبيكة بمطيافية الانبعاث الضوئي والكيمياء الرطبة؛ ويمر تأكيد درجة المادة عبر هذه الخطوة.
سلوك التآكل
اختبارات الرذاذ الملحي والتآكل الحفري والشقي والتآكل بين الحبيبي. في الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن تشير إلى جودة المعالجة الحرارية.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- شهادة المادة (مثل EN 10204 3.1) ليست تقرير اختبار؛ بل هي إقرار من الصانع. في التطبيقات الحرجة يجرى تحقق مستقل، ويجب عدم الخلط بين الاثنين.
- تقيس اختبارات الشد وفق ASTM وISO نفس المقادير لكن بهندسات عينات مختلفة؛ ولا تُعتبر النتائج متكافئة مباشرة، ويُطبَّق ما تطلبه المواصفة.
- جداول التحويل بين الصلادة والمتانة تقريبية. حساب إجهاد الخضوع من الصلادة ليس دليلًا كافيًا لقبول المادة.
- في الفحص غير الإتلافي، عبارة "لم يُعثر على عيب" لا تعني عدم وجود عيب؛ فقد توجد عيوب دون حد الكشف الخاص بالطريقة. يجب أن يذكر التقرير الطريقة المطبقة ومستوى الحساسية.
- اجتياز درز اللحام لا يثبت تأهل اللحّام أو الإجراء؛ فهما عمليتان منفصلتان.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من شهادة المادة وقبول المواد الواردة
- اعتماد التصنيع الملحوم؛ تأهيل اللحّام والإجراء
- مراقبة تصنيع معدات الضغط والعناصر الإنشائية
- تحليل الأعطال وتحديد السبب الجذري للأضرار الميدانية
- التحقق من عمليات المعالجة الحرارية ومعالجة السطح
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول ICP
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع ICP؟
تم تنفيذ ICP في النطاق ISO 11885, طريقة وكالة حماية البيئة 6010, طريقة وكالة حماية البيئة 6020 و ISO 17294-2. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها ICP؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على المعادن والسبائك, حلول الطلاء, المياه ومياه الصرف الصحي و عينات التربة والنفايات. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ ICP؟
المعلمات المحددة هي: تحضير العينة — الهضم الحمضي أو الهضم بمساعدة الميكروويف, بلازما — الأرجون البلازما المقترنة حثيا و المعايرة — معايرة متعددة النقاط واستخدام معيار داخلي. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ ICP؟
ويجب أن تكون العينة ممثلة ومتجانسة, يجب أن يكون الهضم كاملا، مع عدم وجود بقايا المتبقية و يجب إعداد العينات الفارغة وعينات التحكم بالمصفوفة جنبًا إلى جنب. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق ICP؟
عادة 1-3 أيام، بما في ذلك عملية الهضم. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة ICP التي يطلق عليها "مناسبة"؟
معيار القبول هو القيم الحدية الواردة في معيار المواد أو التشريعات البيئية ذات الصلة.