ООО «Шелтек Групп» публикует подробный отчет об успешном опыте использования оптико-эмиссионного спектрометра с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-ОЭС) Plasma 3500 для элементного анализа высокочистого кварцевого концентрата (ВКК). Данный опыт демонстрирует возможности прибора в количественном определении следовых элементов в кварцевых матрицах, что актуально для ряда высокотехнологичных отраслей.

Актуальность анализа ВКК

  • Контроль элементного состава высокочистого кварцевого концентрата важен для таких отраслей, как: Светотехника: Производство компонентов из кварцевого стекла.
  • Фотовольтаика: Производство тиглей для солнечной энергетики.
  • Оптика: Изготовление прецизионных оптических элементов, таких как телескопы и гироскопы.

Элементный состав ВКК напрямую влияет на производительность и надежность этих изделий. Точное определение следовых примесей (часто на уровне ppm) необходимо для контроля качества и выбора материала. Российские месторождения гранулированного кварца обладают уникальными свойствами, такими как минимальное содержание бора, фосфора и низкое содержание алюминия, что делает их незаменимыми для производства кварцевого стекла. Содержание примесей в сортах RQ-2K/1K не превышает 10 ppm.

Методология анализа

В ходе работы был использован спектрометр Plasma 3500 (NCS Testing Technology Co., Ltd). Методика включала:

  1. Подготовка образцов: Кварцевые образцы разлагали смесью плавиковой (HF) и азотной кислот для удаления кремниевой матрицы и концентрирования следовых элементов.
  2. ИСП-ОЭС анализ: Полученные растворы вводили в ИСП-ОЭС Plasma 3500 для количественного анализа. Использовался концентрический распылитель типа Meinhard со стеклянной циклонной распылительной камерой.
  3. Калибровка: Для калибровки использовали многоэлементные стандартные растворы, обеспечивающие высокую точность и линейность (R2 > 0,9999).

Параметры ИСП-ОЭС Plasma 3500
Данный оптико-эмиссионный спектрометр, разработанный NCS Testing Technology Co., Ltd., предназначен для количественного многоэлементного анализа. Ключевые особенности:

  • Широкий спектральный диапазон: Работает от 160 до 1000 нм.
  • Обзор плазмы: Предлагает аксиальный и радиальный режимы обзора плазмы.
  • Эшелле-полихроматор: Обеспечивает спектральное разделение с высоким разрешением.
  • CCD-детектирование: Одновременная регистрация всего спектра.

Результаты
Plasma 3500 успешно определил количественное содержание ряда следовых элементов в образцах ВКК, включая Al, B, Ba, Ca, Fe, Li и Ti. Полученные результаты отлично согласуются с результатами, полученными на ИСП-ОЭС спектрометре Avio 550 от PerkinElmer. Подтверждено, что концентрации примесей в сортах кварцевого концентрата RQ-2K/1K ниже 10 ppm.

Вывод
Опыт применения Plasma 3500 продемонстрировал возможность измерения содержания примесей в высокочистом кварцевом концентрате с результатами, сопоставимыми с данными, полученными на спектрометре Avio 550 от PerkinElmer.

Пример применения: "Анализ высокочистого кварцевого концентрата методом ИСП-ОЭС"