ICP-Analyse — ISO 11885 / EPA 6010 / EPA 6020

Was ist ICP?

Die ICP-Analyse ist eine Methode, bei der die Probe durch Säureaufschluss in Lösung gebracht und in einem induktiv gekoppelten Plasma angeregt wird, wobei die Elementkonzentrationen durch optische Emission (ICP-OES) oder Massenspektrometrie (ICP-MS) gemessen werden.

Zweck von ICP

Der Zweck besteht darin, Spurenelementkonzentrationen in Metallen und Legierungen, Beschichtungen und Umweltproben mit niedrigen Nachweisgrenzen zu bestimmen.

Bei welchen Produkten wird ICP angewendet?

Metalle und Legierungen
Beschichtungslösungen
Wasser und Abwasser
Boden- und Abfallproben

In welchen Branchen wird ICP eingesetzt?

MetallStahlBergbauMaschinenÖl und Gas

Normen zu ICP

ISO 11885
EPA-Methode 6010
EPA-Methode 6020
ISO 17294-2

Prüfbedingungen für ICP

Probenvorbereitung: Säureaufschluss oder mikrowellenunterstützter Aufschluss
Plasma: Induktiv gekoppeltes Argon-Plasma
Kalibrierung: Mehrpunktkalibrierung und Verwendung eines internen Standards
Nachweisgrenze: Deutlich niedriger bei ICP-MS als bei ICP-OES

Prüfgerät für ICP

ICP-OES- oder ICP-MS-Spektrometer
Mikrowellen-Aufschlusssystem
Analysenwaage
Zertifizierte Standardlösungen

Probenanforderungen für ICP

Die Probe muss repräsentativ und homogen sein
Die Verdauung muss abgeschlossen sein und es dürfen keine Rückstände zurückbleiben
Daneben müssen Blindproben und Matrix-Kontrollproben vorbereitet werden
Glaswaren müssen mit Säure gereinigt werden

Dauer von ICP

Normalerweise 1–3 Tage, einschließlich Verdauung.

Ablauf von ICP

1Die Probe wird gewogen und aufgeschlossen.
2Die Lösung wird auf das definierte Volumen verdünnt.
3Das Gerät wird mit Standardlösungen kalibriert.
4Es werden Probe, Leerprobe und Kontrollprobe gemessen.
5Konzentrationen werden relativ zur Probenmasse berechnet.

Annahmekriterien für ICP

Als Akzeptanzkriterium gelten die Grenzwerte der jeweiligen Werkstoffnorm bzw. Umweltgesetzgebung.

Auswertung der Ergebnisse

Bei der ICP-MS können Interferenzen (isobare und polyatomare) die Ergebnisse verfälschen; Die Verwendung einer Interferenzkorrektur oder einer Kollisionszelle muss gemeldet werden.

Prüfbericht zu ICP

Angewandte Methode
Verdauungsbedingungen
Kalibrierungs- und Kontrollergebnisse
Elementkonzentrationen
Nachweisgrenzen und Unsicherheit

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Metall- und Metallurgieprüfung — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test ICP gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Metall- und metallurgische Prüfungen ermitteln, welche Last ein Metall oder eine Schweißverbindung tragen kann, wie es versagt und wie seine innere Struktur aussieht. Das Ergebnis dieser Familie betrifft oft nicht das Produkt selbst, sondern die Identität des WERKSTOFFS: Entspricht der Stahl wirklich der angegebenen Güte, liefert die Schweißnaht die vom Design angenommene Festigkeit, enthält der Guss einen unzulässigen inneren Fehler?

Die praktische Bedeutung des Bereichs ergibt sich daraus, dass ein Metallteil selten allmählich versagt. Ein Kunststoffteil verformt sich, altert, reißt und gibt meist eine Vorwarnung. Eine Schweißnaht oder ein Verbindungselement hingegen bricht oft ohne Vorwarnung — besonders bei Ermüdung und Sprödbruch. Deshalb ist Materialprüfung in Bereichen wie Druckgeräten, Hebezeugen, Baustahl und Rohrleitungen eine Anforderung der VORSCHRIFT und nicht des Designs.

Die Familie vereint drei Methodengruppen, von denen jede eine andere Frage beantwortet. Mechanische Prüfungen quantifizieren das Verhalten des Werkstoffs unter Last. Zerstörungsfreie Prüfung sucht nach Fehlern, ohne das Teil zu beschädigen. Metallografie und chemische Analyse erklären, warum sich der Werkstoff so verhält — über Korngefüge, Phasenverteilung, Einschlussgehalt und Legierungszusammensetzung.

Das Abnahmekriterium dieser Prüfungen stammt fast nie aus der Prüfnorm, und das ist der Schlüssel zum Verständnis des Bereichs. Die Prüfnorm sagt, wie die Messung durchzuführen ist; die zulässigen Werte stammen aus der Produktnorm, der Werkstoffgüte oder dem Fertigungskodex. ISO 6892-1 sagt, wie man einen Zugversuch durchführt; EN 10025 sagt, welche Streckgrenze dieser Stahl liefern muss. Beim Lesen eines Berichts ist entscheidend, gegen welche Produktnorm bewertet wurde.

Die Probenahme ist in diesem Bereich untrennbar mit dem Ergebnis verbunden. Zwei Proben aus derselben Schmelze können je nach Entnahmerichtung und -ort unterschiedliche Werte liefern; bei Walzprodukten liefern Proben parallel und quer zur Walzrichtung unterschiedliche Ergebnisse. Produktnormen regeln daher auch Entnahmeort und -richtung, und der Bericht muss dies dokumentieren.

Methodengruppen in diesem Bereich

Mechanische Tests
Zug-, Druck-, Biege-, Kerbschlag- (Charpy), Härte- (Brinell, Vickers, Rockwell), Ermüdungs-, Kriech- und Bruchzähigkeitsprüfung. Diese liefern das Verhalten des Werkstoffs unter Last in Zahlenform.
Zerstörungsfreie Prüfung
Durchstrahlungsprüfung, Ultraschallprüfung, Eindringprüfung, Magnetpulverprüfung und Sichtprüfung. Sie sucht Oberflächen- und innere Fehler, ohne das Teil zu beschädigen, und ist ein unverzichtbarer Schritt bei geschweißten Konstruktionen.
Metallografie
Probenvorbereitung, Ätzung und mikroskopische Untersuchung. Beurteilt werden Korngröße, Phasenverteilung, Einschlussgehalt, Einsatzhärtetiefe und die Wärmeeinflusszone der Schweißung.
Chemische Analyse
Die Legierungszusammensetzung wird mittels optischer Emissionsspektrometrie und Nasschemie verifiziert; die Bestätigung der Werkstoffgüte läuft über diesen Schritt.
Korrosionsverhalten
Salzsprühnebel-, Lochfraß- und Spaltkorrosions- sowie interkristalline Korrosionsprüfungen. Bei nichtrostenden Stählen können diese die Qualität der Wärmebehandlung anzeigen.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Ein Werkstoffzertifikat (wie EN 10204 3.1) ist kein Prüfbericht; es ist die Erklärung des Herstellers. Bei kritischen Anwendungen wird eine unabhängige Verifizierung durchgeführt, und beides darf nicht verwechselt werden.
ASTM- und ISO-Zugversuche messen dieselben Größen, verwenden aber unterschiedliche Probengeometrien; die Ergebnisse gelten nicht als direkt äquivalent, angewendet wird, was die Spezifikation verlangt.
Umrechnungstabellen zwischen Härte und Festigkeit sind NÄHERUNGSWEISE. Die Berechnung der Streckgrenze aus der Härte ist kein ausreichender Nachweis für die Werkstoffabnahme.
Bei der zerstörungsfreien Prüfung bedeutet "kein Fehler gefunden" nicht, dass kein Fehler vorhanden ist; Fehler unterhalb der Nachweisgrenze der Methode können vorhanden sein. Der Bericht muss die angewandte Methode und die Empfindlichkeitsstufe angeben.
Das Bestehen einer Schweißnaht zeigt nicht, dass der Schweißer oder das Verfahren qualifiziert ist; das sind getrennte Prozesse.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Prüfung des Werkstoffzertifikats und Wareneingangsprüfung
Freigabe der Schweißkonstruktion; Schweißer- und Verfahrensqualifikation
Fertigungskontrolle von Druckgeräten und Baukomponenten
Schadensanalyse und Ermittlung der Grundursache von Feldschäden
Verifizierung von Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsprozessen

Häufige Fragen zu ICP

Nach welchem Standard ist ICP hergestellt?

ICP wird im Bereich ISO 11885, EPA-Methode 6010, EPA-Methode 6020 und ISO 17294-2 ausgeführt. Die anzuwendenden Grenzwerte und Akzeptanzkriterien sind in der Produktnorm festgelegt; Die für Ihr Produkt gültige Version wird im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Für welche Produkte gilt ICP?

Wird hauptsächlich auf Metalle und Legierungen, Beschichtungslösungen, Wasser und Abwasser und Boden- und Abfallproben angewendet. Ob Ihr Produkt in den Geltungsbereich fällt, wird anhand der technischen Spezifikationen und des Verwendungszwecks festgestellt.

Unter welchen Bedingungen wird ICP durchgeführt?

Die bestimmenden Parameter sind: Probenvorbereitung — Säureaufschluss oder mikrowellenunterstützter Aufschluss, Plasma — Induktiv gekoppeltes Argon-Plasma und Kalibrierung — Mehrpunktkalibrierung und Verwendung eines internen Standards. Die vollständigen Bedingungen finden Sie im Abschnitt „Testbedingungen“ auf der Seite und variieren je nach Produktstandard.

Welche Art von Beispiel wird für ICP benötigt?

Die Probe muss repräsentativ und homogen sein, Die Verdauung muss abgeschlossen sein und es dürfen keine Rückstände zurückbleiben und Daneben müssen Blindproben und Matrix-Kontrollproben vorbereitet werden. Die Anzahl der Proben richtet sich nach der Produktnorm und dem zu meldenden Umfang.

Wie lange dauert ICP?

Normalerweise 1–3 Tage, einschließlich Verdauung. Diese Dauer gehört zum Experiment selbst; Probenvorbereitung, Warteschlangen und Berichterstellung werden ebenfalls bewertet. Im Angebot finden Sie einen realistischen Zeitplan für Ihr Produkt.

Wie heißt das ICP-Ergebnis „angemessen“?