氧氮分析仪是一种用于测定材料中氧(O)、氮(N)元素含量的精密仪器,广泛应用于金属、陶瓷、半导体、化工材料等领域。
氧氮分析仪基于惰性气体熔融-热导法或红外吸收法等原理进行样品中氧、氮元素的定量分析。具体过程包括样品的预处理、熔融分解、气体释放与分离、检测与分析等步骤:
1、样品预处理:对待测样品进行研磨、干燥等处理,以确保其均匀性和代表性。根据样品性质选择合适的坩埚和助熔剂,以辅助样品在熔融过程中的完全分解。
2、熔融分解:在高温炉中,将装有样品的坩埚加热至熔融状态。在高温下,样品中的氧、氮等元素以气体的形式释放出来。熔融过程中,惰性气体(如氦气)作为载气,将释放出的气体带入检测系统。
3、气体释放与分离:释放出的气体通过特定的气体分离装置,如分子筛、气相色谱柱等,以实现氧、氮等目标气体的有效分离。分离后的气体进入检测系统前,还需经过净化处理,以去除可能干扰检测的杂质气体。
4、检测与分析:
热导法:利用不同气体对热传导率的差异,通过测量热导率的变化来间接测定氧、氮的含量。这种方法适用于高含量氧、氮的测定。
红外吸收法:利用氧、氮气体对特定波长红外光的吸收特性,通过测量红外光强度的变化来直接测定氧、氮的含量。这种方法具有灵敏度高、选择性好等优点,适用于低含量氧、氮的测定。
5、数据处理:数据采集与处理系统将检测到的信号转换为数字信号,并进行数据处理和分析,最终得出样品中氧、氮的具体含量。