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摘要:冶金企业在具体生产过程中要做好相应的理化检验工作,主要包括冶金原燃料以及相关产品的检验,在理化检验工作中,一项比较重要的内容是化学成分分析,在此过程中要使用到很多的样品处理分析方法,在冶金化学分析行业中,主要的研究内容是样品分析的准确度以及化学污染的减少。
关键词:冶金行业;材料分析;化学分析;绿色高效;应用
引言
炼铁、炼钢以及烧结等工序是冶金企业在生产过程中的主要生产工序,在此过程中需要对相应的产品和染料进行检验,最终要保证产品,符合相应的要求。在进行理化检验时,比较重要的一项内容是化学分析,在此过程中会使用化学溶液以及相关试剂,在操作和使用过程中,如果出现了差错,就会造成化学污染。
1 传统的化学分析法
1.1主要分析方法
首先是重量分析法。这种方法也可以称为定量分析法,在此过程中,待测元素能够进行转化,从而成为可以称量的一种化合物,要想对待测元素的含量进行计算,可以对其进行过滤烘干。其次是滴定分析法。该种方法在具体应用过程中需要把两种溶液进行融合,反应的终止,可以通过显色剂来判断,在计算待测成分的含量时,要按照相应的计量关系。滴定分析法还可以分为氧化还原滴定法、络合滴定法、以及酸碱滴定法等,这主要是依据化学反应机理来分类的。另外,还可以使用分光光度法。溶液的浓度一般情况下会与吸光度成正比,在此基础上可以很好的对待测元素的浓度进行计算。在此过程中要针对标准溶液,建立相应的吸收光谱曲线,在此基础上,对待测试样元素的浓度进行相应的定量分析。
1.2化学分析方法主要特点
在应用传统的化学分析法进行分析时,具有操作简单,成本低等应用优势,目前很多中小型企业所使用的分析方法还是传统的分析方法,该种方法在具体应用过程中也存在着比较明显的问题。第一,在对试样进行分析之前,要进行化学溶样处理以及分离富集处理,在进行化学成分检测时,要采用重量以及滴定等方法,在此过程中会需要大量的溶液和试剂,这些溶液往往会有大量的有害残留物质,在对其进行采购或者是储存过程中很容易发生泄漏,从而对人体以及环境造成危害。第二,在对化学成分进行分析时,不能够实现多元素分析,并且需要很长的分析时间,分析效率也不高,很难满足冶金生产的速度。第三,人员因素会影响到最终的分析结果,很难保证分析数据的准确性。
2绿色高效的化学成分分析方法
2.1绿色化学分析理念
采用绿色化学分析法,具有无毒无害的特点,在此过程中,所使用的原料以及化学分析的反应条件,都能够实现无毒无害,化学反应在进行过程中也有更高的选择性,副产品的产生也会有一定程度的减少,目前有部分化学反应已经做到了无副产品,化学分析得到的产品也是具有绿色环保功能的,所以,该种化学分析手段具有很高的层次,能够很好的实现化学污染的减少。
2.2绿色化学分析方法的应用
绿色化学分析方法随着相关检测技术的不断发展,而有了更深层次的研究。该种分析方法能够有效的替代传统化学分析方法,目前,更加高效环保的样品溶解技术不断涌现,并且得到了非常广泛的应用,这很好的减少了化学污染。
2.2.1化学分析仪器的应用
很多种类的化学分析仪器,随着科学的不断发展,而不断涌现,并且得到了广泛的应用。直读光谱仪以及远红外碳硫仪等,都是比较常用的新型的化学分析仪器。首先在使用火焰原子吸收光谱法以及电感耦合等方法时,要进行化学溶样,在具体检测过程中,不会涉及到化学反应,该种方法与传统的化学分析法相比较,有效的减少了化学试剂的应用,所以该种化学分析方法属于比较绿色环保的方法。在对低合金样品进行检测时,根据相关检测规范标准称取0.1克的样品,在此过程中会使用到100毫升的钢铁量瓶,硝酸盐酸会使用10毫升,把它们按照一定比例混合加热和定容,这样能够做到多种元素的分析,可以应用ICP仪器进行检测,这样能够很好的对环境进行保护。其次,应用直读光谱仪以及x型荧光光谱仪进行分析时,可以省去化学溶液处理步骤,整个检测过程属于物理过程,不会使用到太多的化学试剂和溶液。在使用直读光谱仪时,要按照一定的分析规则进行取样,对样品进行研磨,在光源发生器的作用下,能够保证电极与样品之间发光,此时可以引入分光计,并且测量内标线以及分析线的强度。直读光谱分析法,在具体应用过程中,能够保证分析的效率和准确度,如果波长范围比较宽,那么可以应用该种方法进行测定,能够实现多元素的测定,并且能够做到绿色环保。
2.2.2微波消解溶样方法的应用
微波消解溶氧法在具体应用过程中,具有快速简单以及环保等特点,与此同时,能够很好的减少化学试剂的应用。具体特点如下:第一,具有很高的溶样效率。在微波电子场中,样品中的极性分子能够进行相应的排列,而发生相应的振动,样品在微波消解的条件下,其温度和压力往往会比较高,此时的化学物质能够被激活,从而保证氧化剂的氧化能力得到增强,样品的表层也更加容易破裂,与此同时,样品的消解和溶解速度也就有了相应的提升。所以要想很好的使样品消解的速度得到提升,可以使用微波消解溶样法。第二,样品在溶解过程中不会对环境造成很大的污染。冶金行业在具体生产过程中,会使用到很多不容易溶解的物质,如果使用传统的溶解方法对原材料进行溶解,那么会使用到大量的化学溶液和试剂,并且需要很长的溶解周期,这会对环境产生很大的影响。微波消解溶样法在具体应用过程中,不需要消耗很大的化学溶液,所以不会对环境造成很大的影响。最后,能够保证样品在溶解过程中,达到完全溶解,从而保证检测过程具有一定的精度。如果使用传统的湿法对铬铁矿进行溶解,那么很难保证铬铁矿得到完全的溶解,并且在检测过程中,也很难保证其精度。在对铬铁矿进行溶解时,如果使用微波消解法,那么要添加相应的助熔剂和硫磷混酸,这样就能够实现铬铁矿的完全溶解,进而实现高精度的检测以及分析。由此可知,微波消解溶样法在具体应用过程中,能够很好的秉持绿色环保的理念,并且能够保证溶解的效率,在此过程中不会使用到大量的化学溶液和试剂,其回收率也能够达到理想状态,该种消解方法与其他的方法相比较具有很大的优点。
结束语
由以上可知,化学分析在冶金生产过程中起到了非常重要的作用。使用传统的方法对化学样品进行处理和检测,很容易造成化学污染,并且不能够保障分析的精度和效率。绿色化学成分检测法的具体应用,能够很好的起到环保作用,并且提升了检测的精准度和效率。目前,我国相关企业非常重视绿色化学的分析产品研究,并且对国内外的先进技术进行了不断的分析和探讨,传统的化学分析法逐渐被新型的分析方法所代替,这样能够有效的促进我国冶金行业的发展。
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