Das kompakte Supermini200 WDXRF erfüllt alle Leistungsanforderungen von ASTM C114 als Standard-Testmethode für Hydraulikzement

Als streng reglementierter Industriezweig, muss die Zementproduktion Produktionsprozesse aufrecht erhalten, die sowohl präzise als auch effizient verlaufen. Nur so können qualitativ hochwertige Materialien für besondere Anwendungen an den Endverbraucher ausgeliefert werden. Zementfabriken müssen dabei kontinuierliche Analysen der Produkte durchführen um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Rigakus Supermini200 WDXRF Spektrometer besitzt die Fähigkeit, präzise Analysen für die Hauptbestandteile sowie für kleinste Konzentrationen von leichten Elementen (wie Natrium) durchzuführen. Dieses kompakte Gerät nutzt dabei eine 200 W Pd Röntgenröhre, besitzt einen Probenwechsler mit 12 Positionen für automatisierte Analysen, sowie eine luftgekühlte Röntgenröhre. Die Verwendung von Kühlwasser oder Kühlsystemen wird somit überflüssig.

Die Leistungsziele des Supermini200 werden von ASTM C114 ausgelegt: Standard Test Methoden für die chemische Analyse von Hydraulikzement. Im Allgemeinen ist C114 eine Messmethode sowohl für die Systemstabilität als auch für die Fähigkeit des Benutzers, Proben vorzubereiten. Die Proben müssen immer wieder aufs Neue als Presslinge oder gepresste Scheiben mit geringen analytischen Abweichungen hergestellt werden. Sofern sowohl die Systemstabilität als auch die Probenvorbereitung optimiert sind, kann eine lineare Kalibrierung mit Hilfe von Referenzmaterialien wie dem NIST Portland Zement erreicht werden. Ziel ist es dabei, einen Genauigkeitsgrad gemäß den Anforderungen von ASTM Spezifikationen zu entsprechen. Die Referenzmaterialien entsprechen den zertifizierten NIST Materialien 1880a, 1881a, 1884a, 1885a, 1886a, 1887a, 1888a und 1889a.

Zu Beginn wurde der Test mit Hilfe von gepressten Scheiben durchgeführt, die vom Verkehrsministerium in Arkansas zur Verfügung gestellt wurden. Die Scheiben bestehen aus einer 1:10 Probenverdünnung in einem 50:50 Lithiumschmelzsalz. Mit Hilfe von zertifizierten NIST Referenzmaterialien (CRMs) wurde am Supermini200 eine analytische Versuchsprozedur erstellt. Eines der CRMs (1884a), in zweifacher Ausführung, wurde als Unbekannte analysiert. Dies dient zur Feststellung, ob Supermini200 gemäß C114 Bestimmungen arbeiten kann.

Die nachfolgenden Tabellen zeigen die Ergebnisse dieser Analysen ensprechend von C114 Spezifikationen auf.

Verbindung Reichweite (Masse%) Verbindung Reichweite (Masse%)
CaO 57.58~67.87 TiO20.084~0.366
SiO218.637~22.38 Na2O 0.021~1.068
Al2O33.875~7.06 P2O50.022~0.306
Fe2O30.152~3.09 Mn2O30.007~0.259
SO32.086~4.622 Cl 0.0019~0.013
MgO 0.814~4.475 ZnO 0.001~0.107
K2O 0.093~1.228        


Table 1:Kalibrierungsreichweite für Testmaterialien
Ergebnisse für Standardfehler:

Element
Na2O
MgO
Al2O3
SiO2
P2O5
SO3
%
0.021
0.043
0.035
0.107
0.005
0.041
 
 
 
 
 
 
 
Element
K2O
CaO
TiO2
Mn2O3
Fe2O3
ZnO
%
0.008
0.225
0.008
0.001
0.036
0.001


Table 2:Kalibrierungs-Standardfehler

SE ist ein Maß für den Anpassungstest der spezifischen Kalibrierung
Hinweis:
Der Standardfehler ist eine Maßeinheit für die spezifische Kalibrierung (wie aus der nachfolgenden Gleichung ersichtlich), die durchschnittliche Differenz (in Konzentrationseinheiten) zwischen den Standardeinheiten und deren Annäherung zur berechneten Kalibriergeraden.
σest ist der Standardfehler, Y ist der Kalibrierstandard, Y' ist der gemessene Kalibrierstandard und N ist die Anzahl der verwendeten Kalibrierstandards.

Jede der Doppelproben wurde 10x am Supermini200 analysiert. Bei allen Tests wurden die Scheiben zwischen den Analysen in das XRF System ein- und ausgespeist.

duplicate samples run 10x on the Supermini
Table 3: Analyseergebnisse (Probe CRM 1884a), Einheit: Massen%

Ergebnis:
Die Erfordernisse von ASTM C114 Bestimmungen können mit dem kompakten WDXRF System einfach erfüllt werden. Dabei liegen die Vorteile des Supermini200 auf der Hand: eine effiziente Raumnutzung und vergleichsweise einfache Bedienung. Zusammen mit den minimalen Serviceanforderungen, den niedrigen Kosten beim Kauf und den niedrigen Betriebskosten, bestätigen diese Vorteile, dass das Supermini200 ideal für Zementanalysen mittels XRF geeignet ist.

Das neue Supermini200 hat verbesserte Einsatzmöglichkeiten der Software und eine noch kompaktere Basisfläche. Das Rigaku Supermini200 ist das weltweit einzige kompakte Hochleistungsspektrometer mit sequentieller, wellenlägendispersiver Röntgenfluoreszenz (WDXRF) für Elementaranalysen von Sauerstoff (O) bis Uran (U) in nahezu jeder Materialart. Das Instrument kann außerordentlich kostensparend betrieben werden, besitzt eine hohe Auflösung und eine verbesserte Nachweisgenauigkeit im Grenzbereich. Read more...