羅謹洋
(云南大學, 云南 昆明 650500)
分析化學檢測方式具有很高的實用性,其應(yīng)用范圍十分廣泛,在地質(zhì)普查、化工業(yè)、醫(yī)藥等行業(yè)都被廣泛使用,其在人類文明歷史發(fā)展中也起到了關(guān)鍵性作用。目前,在對人們常用的陶瓷材料產(chǎn)品進行檢測的過程中,分析化學檢測方式也被普遍應(yīng)用,不但能夠分析出陶瓷材料的理性化性能,也能夠?qū)μ沾刹牧系慕Y(jié)構(gòu)進行細致分析。
分析化學其實就是對物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)以及形態(tài)等特性進行化學研究與鑒定的一個方法,是一門理論性學科,也是化學學科的一個關(guān)鍵分支。在陶瓷材料檢測中進行分析化學檢驗,主要是鑒定陶瓷材料中各個組分,并且將其中的成分含量測試出來,進而得出材料的晶體結(jié)構(gòu)等等。
不管是用什么方式進行分析檢測,都需要檢測方法簡便易行,而分析化學方式正滿足這一要求。
例如,在金店在收購金飾品的時候會在試金石上劃一下,之后便可以從金飾品的成色上來鑒定其等級,這也是目前這個行業(yè)常見的檢驗方式,雖然不及火試金等方式檢查的詳細,但是卻可以對金飾品的成色做出準確判斷,這就是日常生活中常用的一種分析化學檢測方式。
分析化學檢測方式分為很多種,并且門類復雜。但是不管哪種方式,都能夠較為精確地分析出陶瓷材料的理性化性能,以下就是在對陶瓷材料進行檢測的過程中,常用到的幾種分析化學方法[1]。
XRD 晶相分析(X-ray diffraction) 是對陶瓷材料進行檢測的過程中最常見的一種分析技術(shù),是通過對X 射線衍射圖譜進行分析進而得到材料各晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)的一種方法。
其分析原理主要是通過X 射線晶體和非晶體在陶瓷材料中產(chǎn)生各種衍射或散射,并得到其圖譜,進而通過這種方式對陶瓷材料的結(jié)構(gòu)做出定量分析,也可以對陶瓷材料中不完整的結(jié)構(gòu)類型做出分析。
例如,在X 射線穿過了單相或者多相的單晶和多晶的時間內(nèi),就會生成一個衍射圖譜,因此,就可以對其生成的這個衍射圖譜進行分析化學,在結(jié)合PDF 圖形進行查閱。通過這種方式就可以得到陶瓷材料的組成成分,特別是在檢測一些未知成分的陶瓷材料時,使用XRD 晶相分析技術(shù)不但操作簡單,而且檢測結(jié)果也很準確。
關(guān)于化學滴定分析方法,其是一種比較傳統(tǒng)的分析化學技術(shù),這種檢測方法的優(yōu)勢在于成本低且精準度高。該種檢測方法主要有三種類型,分別為酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法以及氧化還原滴定法。
例如,對于氧化鋯的檢驗。首先,稱取1.0000 克的氧化鋯,將其放到容量為158 毫升的燒杯中;接著再向燒杯中加入3 克的硫酸銨以及5 毫升的硫酸,并且用表面皿將燒杯蓋上。然后將燒杯至于調(diào)壓爐上,對其中的物質(zhì)進行溶解,當物質(zhì)完全溶解并且已經(jīng)逐漸透明可以停止加熱;當燒杯中的物質(zhì)已經(jīng)冷卻,就可以向燒杯內(nèi)加水,使其得到稀釋,隨后將燒杯中的物質(zhì)導入容量為250 毫升的容量瓶中,接下來只需等待物質(zhì)冷卻至常溫狀態(tài)[2]。
待到物質(zhì)恢復到常溫,就可以添加適量的水進行稀釋,并且將其搖均,并且將其記作溶液甲。這時取25 毫升的甲溶液,將其放到250 毫升的容量瓶中,再加入EDTA 標準溶液和1 毫升的濃硫酸,然后再進行加熱和煮沸,之后將EDTA 標準溶液滴到容量瓶中,一直滴到溶液呈現(xiàn)出橙黃色,然后接著進行加熱和煮沸。
接下來加入100 毫升的水以及兩滴二甲指示劑,再次加熱煮沸,重復上述步驟加入EDTA 標準溶液,一直滴到溶液呈現(xiàn)出橙黃色,之后再加熱煮沸,滴定EDTA 標準溶液一直到不再發(fā)生變化,這時要記錄EDTA 標準溶液的滴定體積。該種方式為EDTA 絡(luò)合滴定法,通過這種方式,不但能夠準確的檢測出陶瓷材料中氧化鋯的具體含量,也能夠計算出氧化鋯粉的具體含量,是比較常見的一種陶瓷材料檢測方式。
在對材料進行檢測的過程中,除上述兩種分析化學方式外,常見的還有篩分法、顯微鏡法以及激光粒度分析方法,其中激光粒度分析方式在對陶瓷材料進行檢測過程中,有很大的幫助。很多的檢測機構(gòu)和各種科學研究中心都開始使用激光粒度分析方式對材料進行檢測,由此可見激光粒度分析方式的重要性。
在傳統(tǒng)的檢測方式中,最常用到的就是篩分法,但是這種方式不但繁瑣復雜,而且需要大量的檢測時間,并且重復性也不是很好,已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代技術(shù)的要求。因此激光粒度分析在材料檢測行業(yè)的大量應(yīng)用也是必然趨勢。
通過激光粒度分析方式對陶瓷材料進行檢測不但能夠更快的得到檢測結(jié)果,也能夠測定出陶瓷材料成分的配置是否合理,以及將陶瓷材料的原材料準確的分析出來[3]。
在使用分析化學方式對各類材料進行分析的過程中,要依據(jù)材料的種類進行選擇,只有選擇科學合理的分析化學方式,才能夠使分析化學在檢測材料行業(yè)得到更好的發(fā)展,進而促進材料行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。因此,在實際操作過程中,檢測人員應(yīng)該不斷提升對分析化學方式的使用專業(yè)度,被對該技術(shù)進行探索和創(chuàng)新,使分析化學檢測技術(shù)能夠更好的服務(wù)與材料檢測行業(yè)。