FOCUS CONTROLLI DISTRUTTIVI: LE ANALISI CHIMICHE

Se lavori in un Laboratorio Controllo Qualità o hai dovuto interfacciarti con uno, probabilmente ti sarà capitato di ritrovarti a dover eseguire un’analisi chimica su di un componente.

Probabilmente dovevi stabilire la conformità secondo un certificato fornito da un fornitore o, in alternativa, era proprio il capitolato a cui dovevi far riferimento a richiedere questo tipo di analisi.

Cercando un po’ in giro, però, hai sentito parlare di analisi chimica al quantometro, di ICP-OES, LECO, SEM EDS e chi più ne ha, più ne metta.
Come fare a raccapezzarsi?

Ecco quello che ti voglio raccontare oggi: voglio provare a fare un po’ di chiarezza tra le varie analisi chimiche.

I nostri Tecnici di laboratorio durante l’analisi di un campione in esame

Analisi chimica al quantometro

Partiamo da quella che, ad una rapida occhiata, sembra la prova più semplice: l’analisi chimica mediante quantometro.
Grazie a questo tipo di analisi, chiamata anche analisi chimica mediante spettrometro a scintilla, siamo in grado di determinare la composizione chimica del campione preso in esame che, ovviamente, deve essere composto da materiali ferrosi, alluminio o sue leghe.
La procedura di prova è relativamente semplice: in caso in cui il campione non abbia le dimensioni corrette per poter procedere con l’esame, si provvede ad inglobarlo all’interno di resina conduttiva (se inizialmente risultava troppo piccolo) o a ricavarne un provino delle giuste misure (se risultava troppo grande).
Nel caso in cui le dimensioni siano corrette, invece, si procederà esclusivamente con spianatura e pulitura della superficie che dovrà essere presa in esame.

Una volta che il provino è pronto, si può procedere con la sparata del quantometro.
Grazie al software dello strumento, otterremo quindi tre analisi relative ai tenori di tutti gli elementi analizzati, con i quali il Tecnico di Laboratorio provvederà ad eseguire una media.

Saranno proprio questi valori (una serie di percentuali indicanti le quantità dei singoli elementi presenti nel campione) ad essere riportate sul certificato di prova.

Analisi chimica mediante ICP-OES

Diverso è invece il discorso per quanto riguarda l’analisi chimica mediante ICP-OES.

Preparazione del sistema ICP-OES

La sigla ICP-OES sta per Inductively Coupled Plasma – Optical Emission Spectroscopy, che tradotto significa Plasma Accoppiato Induttivamente – Spettroscopia ad Emissione Ottica.
Per poter procedere con la prova vera e propria, ancora una volta l’Operatore dovrà provvedere alla preparazione del provino.

Nel caso dell’analisi mediante ICP-OES, prima di poter essere analizzato, una minuscola parte del campione deve essere portata in soluzione mediante l’utilizzo di acidi inorganici (solitamente viene adoperata una miscela di acido nitrico ed acido cloridrico).

Una volta eseguita la taratura dello strumento ed aver portato la soluzione a volume noto, il campione è pronto per essere analizzato.
Ed ecco che entra in scena il plasma dell’acronimo: una parte di soluzione viene posta all’interno del flusso di plasma di argon. L’energia fornita dal plasma provoca la dissociazione in atomi degli elementi, e l’eccitazione di questi ultimi.
In base alla lunghezza d’onda emessa è possibile risalire alla specie incognita.

Una curiosità: l’ICP-OES viene anche utilizzato per rilevare le presenze di minerali all’interno degli olii essenziali.

Analisi chimica con analizzatore LECO

Un’ulteriore prova, spesso utilizzata per andare in supporto all’ICP-OES, è l’analisi chimica mediante analizzatore LECO, che permette di misurare in modo accurato il contenuto di Carbonio e Zolfo contenuto nei materiali metallici.

Inserimento del provino nell’analizzatore LECO

Anche nel caso dell’analisi chimica mediante LECO una minuscola parte del campione (meno di un grammo) deve essere portata allo stato liquido. In questo caso, però, ciò avviene tramite fusione.
Grazie all’utilizzo di induzione elettro-magnetica, il campione fuso rilascia dei gas, che verranno poi raccolti all’interno di un contenitore.
Questi gas, infine, vengono omogeneizzati ed inviati a dei rivelatori ad assorbimento infrarosso, per misurare l’intensità di emissione di Carbonio e Zolfo.

Quindi, ICP-OES o LECO?
Come si può notare, spesso le due prove sono complementari l’una all’altra, ed entrambe permettono l’analisi di campioni con geometrie e dimensioni altrimenti non analizzabili mediante quantometro a scintilla.
Un difetto? Tempi di esecuzione più lunghi e necessità di tecnici altamente competenti e specializzati, che puoi trovare senza problemi in MotivexLab.

Analisi chimica mediante SEM-EDS

Ultima, ma non per importanza, tra le analisi chimiche troviamo anche l’analisi mediante microscopio elettronico a scansione SEM con microsonda EDS.

Postazione SEM-EDS in fase di scansione

Il controllo tramite SEM EDS permette rilievi morfologici di superfici e cristalli, analisi della loro diffusione sul campione soggetto a controllo e studi sullo stato di conservazione di pressochè qualsiasi materiale.

Il microscopio SEM con sonda EDS permette di ottenere immagini di altissima qualità, utili soprattutto per rilevare lo strato di Fosfatazione di un campione.
(Vuoi approfondire l’argomento della Fosfatazione? Puoi dare un’occhiata a questo articolo.)

Quantometro, ICP-OES, LECO e SEM EDS: quale scegliere?
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Lui è Saad Khalid, Responsabile Ufficio Tecnico per l’azienda General Meccanica Caprie, importante fornitore FIAT ed Iveco.

2019-11-26T10:42:30+01:00 martedì, 26 Novembre , 2019|Laboratorio accreditato, Prove di laboratorio, Prove distruttive|