美国UIC,CM180碳分析:高温氧化与库仑检测法进行表面碳分析

应用领域包括:冷轧钢表面、硅片及衬底、镀锌和铝表面、催化剂、玻璃

CM180表面碳分析仪是一个完整的分析系统,能够测量包括金属和玻璃在内的多种不可燃材料的表面碳。CM180结合了高温氧化炉和高灵敏度二氧化碳探测器,无需使用难以获取的表面碳 “标准品” 进行校准,即可直接测量表面碳含量。CM180系统包括上图所示的以下组件:

  • CM5018 CO2库仑计
    • 无需用户校准
    • 宽线性动态范围
    • 可读性可达0.01微克碳
    • 基于现代Windows系统的界面
    •  存储在个人电脑硬盘上
  • CM5300卧式炉及CM5322和CM5324炉具套件

    • 可编程温度最高达1100摄氏度
    • 燃烧前洗涤器,用于去除氧气载气中的干扰物质
    • 燃烧后洗涤器,用于去除样品燃烧过程中产生的干扰气体
    • 使用瓷舟和操纵杆的示例介绍

仪器性能

CM180表面碳分析仪的一个主要优势在于采用了库仑检测法。CM5018二氧化碳库仑计运用法拉第定律,自动测量样品燃烧产生的二氧化碳的绝对质量。无需用户校准,线性检测范围从低于1微克碳到超过10000微克碳。采用这种效率100%的库仑法,对于含1000至3000微克碳的样品,相对标准偏差通常可达0.2% 或更佳。对于更低浓度的样品,典型的绝对偏差约为1微克碳。

氧化时间因样品类型和温度而异,不过通常分析时间为10到15分钟。

操作原理

表面碳

在分析之前,根据特定样品类型的特性以及待分析碳的形态(有机或无机)选择炉温。然后将样品放入炉内的纯氧环境中,碳在其中被氧化形成二氧化碳。燃烧后洗涤器会去除干扰反应产物(包括硫氧化物、卤化物、水和一氧化二氮)。随后,生成的二氧化碳被吹入CM5018二氧化碳库仑仪中,通过绝对库仑滴定法自动进行测量。

通常情况下,样品放置在一个大型瓷舟内,通过操纵杆将其送入和取出熔炉。

数据处理

最多可输入50个样品的名称、重量和尺寸,供CM5018计算最终结果使用。分析进度以用户可选单位显示在10英寸液晶触摸屏上。每个样品分析完成后,详细的分析信息会自动保存到机载SD卡中。数据也可以通过标准串口和以太网端口传输,以便在个人计算机或实验室信息管理系统(LIMS)中采集。此外,在每个样品运行时,详细报告可以打印到可选的小型打印机上。


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