ISO 15350 Çelik ve Demir - Toplam Karbon ve Kükürt İçeriğinin Belirlenmesi - İndüksiyon Ocağında Yanma Sonrası Kızılötesi Absorpsiyon Yöntemi (Rutin Yöntem)

Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) tarafından geliştirilen “ISO 15350 Çelik ve demir - Toplam karbon ve kükürt içeriğinin belirlenmesi - İndüksiyon ocağında yanma sonrası kızılötesi absorpsiyon yöntemi (rutin yöntem)” standardında, çelik ve demirdeki toplam karbon ve kükürt içeriğinin belirlenmesine yönelik bir endüksiyon ocağında yanma sonrasında kızılötesi absorpsiyon yöntemi açıklanmaktadır.

Bu yöntem, yüzde 0,005 ile yüzde 4,3 arasındaki kütle payının karbon içeriğine ve yüzde 0,0005 ile yüzde 0,33 arasındaki kütle bölümünün kükürt içeriğine uygulanır.

Bu yöntem tek element modunda, yani karbon ve kükürtün bağımsız olarak belirlenmesinde veya eş zamanlı modda, yani karbon ve kükürtün eş zamanlı belirlenmesinde kullanılabilir.

Açıklanan test yönteminin normal üretim operasyonlarında kullanılması amaçlanmaktadır ve testleri gerçekleştirecek laboratuvarların, akreditasyon kurumlarının beklediği türden genel kabul görmüş iyi laboratuvar uygulamalarını karşılaması beklenmektedir. Bu tür laboratuvarlar, ticari olarak temin edilen ekipmanları kullanır, çelik ve demir sertifikalı referans malzemeleri kullanılarak kalibre edilir ve kalibrasyonu doğrulanır ve performansı normal istatistiksel proses kontrolü uygulamaları kullanılarak kontrol edilir.

Test uygulanırken prensip olarak karbon, bir oksijen akışında yakılarak karbon monoksit ve karbon dioksite dönüştürülür. Ölçüm, bir oksijen akımı tarafından taşınan karbon monoksit ve karbon dioksitin kızılötesi emilimiyle gerçekleştirilir. Kükürt ise, oksijen akışında yanarak kükürt dioksite dönüştürülür. Ölçüm, bir oksijen akımı tarafından taşınan kükürt dioksitin kızılötesi emilimiyle gerçekleştirilir.

Katılardaki karbon ve kükürt içeriğinin belirlenmesi laboratuvarlarda ve üretimde rutin bir uygulamadır. Bu testlerde numune materyaline bağlı olarak farklı analizörler kullanılır. Organik numuneler genellikle yüksek karbon içeriği (yüzde 60-100) ve yanıcılık (örneğin kömür, kok, odun) ile karakterize edilir. Karbon ve kükürtün tamamen salınması yaklaşık olarak 1.300 derece sıcaklıklarda gerçekleşir. Bu amaç için direnç fırınlı analizörler uygunudur.

Ancak inorganik numune malzemeleri oldukça düşük karbon içeriğine sahiptir (birkaç ppm’den maksimum yüzde 10’a kadar) ve genellikle yanıcı değildir. Karbon-kükürt, sadece bir indüksiyon ocağıyla elde edilebilecek olan 2.000 derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıklarda açığa çıkar.

İndüksiyon fırınında numune saf oksijen atmosferinde eritilir ve kükürtün kükürt dioksit ile ve karbonun karbon monoksit ve karbon dioksit karışımı halinde reaksiyona girmesi sağlanır. Yanma gazları arıtılmak üzere bir toz filtresinden ve nem emiciden geçer. Bir sonraki adımda kızılötesi hücrelerde kükürt dioksit tespit edilir. Yüksek veya düşük farklı hassasiyetlere sahip kızılötesi hücreler kullanıcının gereksinimlerine göre uyarlanabilir.

Kükürt ölçümünü, karbon monoksitin karbon dioksite ve kükürt dioksitin kükürt trioksite oksidasyonu takip eder. Kükürt trioksit gazı uzaklaştırılır, karbon içeriği, ayrı ayrı özelleştirilebilen kızılötesi hücreler tarafından tespit edilir. Bu işi yapan analizörler, dört adede kadar bağımsız kızılötesi hücreyle donatılabilir.

Kızılötesi spektroskopi, bir molekülle etkileşime giren kızılötesi ışığın analizidir. Bu, emilim, emisyon ve yansıma ölçülerek üç şekilde analiz edilebilir. Bu tekniğin ana kullanımı organik ve inorganik kimyadır. Kimyacılar tarafından moleküllerdeki fonksiyonel grupları belirlemek için kullanılır. Kızılötesi spektroskopi atomların titreşimlerini ölçer ve buna dayanarak fonksiyonel grupları belirlemek mümkündür. Genellikle daha güçlü bağlar ve hafif atomlar yüksek bir esneme frekansında (dalga sayısı) titreşir.

İndüksiyon ocağında yanma sonrası kızılötesi absorpsiyon yöntemi, metaller, cevherler, seramikler ve diğer inorganik malzemelerdeki eser miktardaki karbon ve kükürtün analizini sağlayan standart bir yöntemdir. Birçok endüstri, satın alınan veya üretilen ürünlerin karbon ve kükürt içeriğini doğru bir şekilde belirlemek için bu teknikten yararlanır. Bu teknik, yanma gazları karbon dioksit ve kükürt dioksitin, kızılötesi spektrumu içindeki benzersiz dalga boylarındaki kızılötesi enerjiyi absorbe etmesi ilkesine dayanır.

Kuruluşumuz, çeşitli sektörlerdeki işletmeler için verdiği sayısız test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları arasında, eğitimli ve uzman bir kadro ve gelişmiş teknolojik donanımı ile, “ISO 15350 Çelik ve demir - Toplam karbon ve kükürt içeriğinin belirlenmesi - İndüksiyon ocağında yanma sonrası kızılötesi absorpsiyon yöntemi (rutin yöntem)” standardında uygun test hizmetleri de vermektedir.