Trong thế giới lắp ráp điện tử, việc sử dụng hợp kim chất lượng cao là yếu tố quan trọng đối với một sản phẩm thành công và được xác minh thông qua phân tích chính xác và tỉ mỉ về vật liệu. IPC J-STD-006C nêu rằng "tỷ lệ phần trăm của từng nguyên tố trong hợp kim sẽ được xác định bằng bất kỳ quy trình phân tích tiêu chuẩn nào có độ phân giải đủ". Khi tôi đọc qua Tiêu chuẩn chung của ngành, tôi thấy cách diễn đạt này đặc biệt mơ hồ, vì nhiều cuộc kiểm tra vật liệu thường quy đều đề cập đến một phương pháp IPC nhất định. Phần lớn các phòng thí nghiệm tham gia phân tích kim loại có độ tinh khiết cao có thể sử dụng ICP-OES hoặc quang phổ phát xạ quang plasma cảm ứng. Hy vọng bài đăng này sẽ làm sáng tỏ một chút về các chi tiết cụ thể của ICP-OES, cũng như chuyên môn mà kỹ thuật này yêu cầu.
Điểm tuyệt vời của ICP-OES là khả năng đo nồng độ của tất cả các chất phân tích kim loại với độ nhạy cao cùng một lúc. Sau khi mẫu được chuẩn bị trong môi trường lỏng, toàn bộ quá trình phân tích trên thiết bị chỉ mất vài phút. Dung dịch mẫu được bơm vào máy phun sương, tại đó nó được chuyển thành sương mù. Sương mù đi vào đèn khò thạch anh, nơi nó tiếp xúc với plasma. Plasma được tạo ra bởi cuộn dây của máy phát tần số vô tuyến (RF) bao quanh đèn khò và tạo ra trường điện từ mạnh. Một loại khí (gần như luôn luôn là argon) được cung cấp cho đèn khò và sau đó được ion hóa, tạo ra plasma nhiệt độ cao (đây là "ICP" của ICP-OES). Khi mẫu tiếp xúc với đèn khò, các nguyên tử bị ion hóa bởi argon đã ion hóa. Các nguyên tử của mỗi nguyên tố liên tục bị tước electron và lấy lại electron, và quá trình này phát ra bức xạ điện từ (hay đơn giản hơn là tạo ra ánh sáng). Các bước sóng của bức xạ này chỉ ra chất lượng của các nguyên tố cụ thể và cường độ bức xạ cho mỗi bước sóng tương ứng với nồng độ của nguyên tố đó. Ánh sáng đi vào máy quang phổ (OES), tại đó nó được tách ra theo bước sóng và cường độ được đo bằng các máy dò. Điều này tạo ra một quang phổ phát xạ mô tả cường độ bức xạ trong một phạm vi các bước sóng có liên quan. Cường độ của các bước sóng tương ứng với các nguyên tố quan tâm được so sánh và định lượng bằng một đường cong hiệu chuẩn đã thiết lập. Đường cong này thường là hồi quy tuyến tính được tạo ra bằng cách đo một loạt các dung dịch chứa nồng độ chất phân tích đã biết.
Phân tích thành phần của SAC305 bằng ICP-OES: Toàn phổ
Phân tích thành phần của SAC305 bằng ICP-OES: Bước sóng bạc cô lập
Trong ngành của chúng tôi, chúng tôi quan tâm đến thành phần chính xác của hợp kim cũng như nồng độ tạp chất. Phân tích ICP-OES có thể khá cầu kỳ và việc thử nghiệm kim loại khối để tìm chất phân tích kim loại cũng có nhiều thách thức riêng. Việc hòa tan hiệu quả các mẫu đòi hỏi phải lựa chọn axit phù hợp và áp dụng nhiệt. Ví dụ, thiếc sẽ không hòa tan khi chỉ dùng axit nitric, nhưng sử dụng axit clohydric có nguy cơ kết tủa bạc, do đó, việc chuẩn bị mẫu SAC305 đòi hỏi phải cân nhắc thêm. Nếu cần thử nghiệm nhiều loại hợp kim, thứ tự phân tích cần có sự đồng điệu và lý do. Khi thử nghiệm mẫu để tìm tạp chất, nồng độ các thành phần trong dung dịch mẫu sẽ khá cao. Một số thành phần khó rửa sạch khỏi hệ thống hơn các thành phần khác. Nếu phân tích mẫu SAC305 sau khi phân tích mẫu thiếc-chì, có lo ngại rằng nồng độ chì phát hiện được trong mẫu SAC305 sẽ tăng cao một cách sai lầm, dẫn đến kết quả dương tính giả không thể chấp nhận được. Nhận thức được trình tự hợp kim và tác động của từng nguyên tố lên kết quả sẽ cho phép định lượng tạp chất chính xác và nhất quán. Ngoài ra, sự hiện diện của một số nguyên tố nhất định có thể ảnh hưởng đến phép đo của một nguyên tố khác. Một nguyên tố thường sẽ có một vài bước sóng đủ nhạy để phân tích tạp chất. Báo cáo cho một mẫu có thể hiển thị kết quả rất khác nhau giữa các bước sóng cho một nguyên tố cụ thể và bước sóng phù hợp với một ma trận hợp kim có thể vô dụng đối với ma trận khác. Ví dụ, trong một mẫu SAC305, kết quả chì cho hai bước sóng thường dùng có thể giống nhau, nhưng trong một mẫu thiếc vàng, kết quả chì cho cùng hai bước sóng sẽ không giống nhau, chỉ có một kết quả là chính xác. Điều quan trọng là phải hiểu tác động của từng nguyên tố lên quang phổ phát xạ, cũng như toán học đằng sau mỗi kết quả trong báo cáo.
Tôi chỉ mới khám phá bề mặt của những phức tạp liên quan đến phân tích kim loại bằng ICP-OES. Tại Indium Corporation, nhóm chất lượng của chúng tôi sử dụng kinh nghiệm phong phú của mình trong hóa học phân tích để cung cấp các sản phẩm chất lượng đáp ứng hoặc vượt quá nhu cầu, kỳ vọng và yêu cầu của khách hàng. Đối với danh mục hợp kim hàn do Indium Corporation cung cấp, nhấp vào đây để truy cập Hướng dẫn chọn hợp kim hàn.
