Phân tích ô nhiễm thường bao gồm liệu có một nguyên liệu không xác định trong sản phẩm, cấu trúc hóa học và vật lý của chất lạ này hay không, làm thế nào và làm thế nào chất gây ô nhiễm sản phẩm của bạn, những thiệt hại này sẽ gây ra cho sản phẩm trong ngắn hạn, trung hạn và dài hạn, v.v. Nó được thực hiện để có được câu trả lời chi tiết cho các câu hỏi như.

Trong phân tích ô nhiễm, giao thức bao gồm bốn phần:

• Thi trực quan
• Các xét nghiệm phân tích hữu cơ với quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
• Các xét nghiệm phân tích với Kính hiển vi điện tử quét / Quang phổ X-quang phân tán năng lượng (SEM / EDS)
• Kiểm tra phân tích ion với sắc ký ion (IC)

Phương pháp phân tích ô nhiễm

Thi trực quan

Những bước đầu tiên của bất kỳ nghiên cứu thử nghiệm nào phải luôn là kiểm tra toàn diện bằng mắt thường và kính soi nổi (hoặc tương tự).

Một lượng lớn thông tin có thể được thu thập bằng cách nhìn vào chất gây ô nhiễm chưa biết. Dưới đây là một số câu hỏi phổ biến cần lưu ý khi tiến hành đánh giá của bạn:

• Ở dạng nào là chất? Chất rắn, lỏng, gel, vv bạn? Kết cấu của nó là gì?
• Mặt hàng màu gì?
• Là chất trong một khu vực cụ thể của mẫu thử hoặc được phân phối ngẫu nhiên?
• Đây có phải là một sự kiện biệt lập cho loại mẫu vật này hay nó là "sự lây lan rộng"?

Mặc dù chúng có vẻ không đáng kể khi bắt đầu phân tích, nhưng câu trả lời cho những câu hỏi này có thể giúp tìm ra câu trả lời cuối cùng sau khi thử nghiệm phân tích hoàn tất.

Một ví dụ trong thế giới thực: Một phân tích về một vật liệu "màu xanh" rắn chưa biết thấy rằng chất này là đồng và vô cơ. Phân tích chất bằng SEM / EDS phát hiện đồng và oxy, nhưng do EDS không thể phát hiện ra hydro, nên nó không thể phân biệt giữa oxit đồng (II) - CuO - và đồng (II) hydroxide - Cu (OH) 2.

Khi ngâm trong một số vật liệu tham khảo và oxit có màu đen / nâu, người ta thấy rằng hydroxit có màu xanh lam / xanh lam. Từ đây, tính năng hình ảnh đơn giản của màu sắc là "Đây là gì?" trả lời câu hỏi

Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)

FTIR Thử nghiệm phân tích hữu cơ bằng là một kỹ thuật phân tích tiêu chuẩn được sử dụng để xác định một cách định tính sự hiện diện của các vật liệu dựa trên hữu cơ. Với phân tích FTIR, nhiều câu hỏi mới có thể được trả lời để xác định vật liệu gây ô nhiễm.

• Là chất hữu cơ hay vô cơ?
• Nếu hữu cơ, đỉnh liên kết hóa học đặc trưng là gì?
• Khi so sánh phổ này với các thư viện quang phổ của một người, có bất kỳ kết quả phổ nào được tìm thấy không?
• Là quang phổ phù hợp có ý nghĩa cho vấn đề trong tầm tay?

Đầu tiên trong hai kỹ thuật phân tích có thể cung cấp một lượng thông tin đáng kể về chất này, đặc biệt nếu nó dựa trên hữu cơ và đôi khi "Đây là gì?" có thể trả lời câu hỏi trực tiếp

Kính hiển vi điện tử quét / Nhà phân phối năng lượng Quang phổ X-Ray (SEM / EDS)

SEM / ESD s Kiểm tra phân tích nguyên tố thực sự là sự kết hợp của hai kỹ thuật. Phần SEM là một phương pháp trực quan cho phép một mẫu được nhìn hơi khác bằng mắt thường hoặc kính hiển vi quang học. Hình ảnh được tạo bởi SEM là thang độ xám và dựa trên các điện tử được tìm thấy trong khu vực nghiên cứu - các phần tử nặng hơn xuất hiện sáng hơn và các mục sáng hơn xuất hiện tối hơn.

Đôi khi vật liệu gây ô nhiễm không thể nhìn thấy bằng mắt thường được SEM phát hiện. Ví dụ, các vật liệu trong suốt quang học có thể được nhìn thấy trong SEM. Ngoài ra, dư lượng mịn hoặc dư lượng chỉ có thể nhìn thấy ở độ phóng đại cao có thể nhìn thấy rõ hơn trong SEM so với kính hiển vi quang học.

Phân tích EDS, thay đổi các mặt trên SEM / EDS, là một kỹ thuật phân tích tiêu chuẩn xác định các loài nguyên tố trong một lĩnh vực quan tâm cụ thể. 

Từ phổ này, các kết quả định lượng có thể thu được cho bất kỳ loại nguyên tố nào (trên carbon trong bảng tuần hoàn) có sẵn trong khu vực quan tâm của nó. Ngoài ra, thông tin bổ sung này có thể giúp trả lời nhiều câu hỏi hơn để xác định tài liệu gây ô nhiễm:

• Là chất hữu cơ hay vô cơ?
• Là vật liệu kim loại?
• Là một số yếu tố đại diện ở nồng độ cao hơn?
• Do các yếu tố được phát hiện gợi ý một hợp chất hóa học hoặc hợp chất cụ thể?

Như với FTIR, kỹ thuật phân tích này có thể cung cấp một lượng thông tin đáng kể về vật chất và đôi khi, hãy hỏi "Đây là gì?" Anh ấy cũng có thể trả lời câu hỏi của mình.

Một ví dụ trong thế giới thực: Phổ được lấy từ một chất chưa biết có trong chảo ngưng tụ và sự hiện diện của nhôm, lưu huỳnh và oxy chủ yếu được phát hiện trong quá trình quét. Nhôm, đóng vai trò là cation trong hợp chất giống như muối, và lưu huỳnh và oxy có thể sẽ có mặt dưới dạng anion sunfat, chỉ ra rằng chất chưa biết là nhôm sunfat. Trong khi nghiên cứu sâu hơn đã được thực hiện, chảo ngưng tụ đã được tìm thấy được làm bằng nhôm, chỉ ra rằng một cái gì đó trong chất lỏng ngưng tụ có thể ăn mòn chảo để tạo thành sản phẩm ăn mòn.

Kiểm tra phân tích ion với sắc ký ion (IC)

IC là một phương pháp phân tích được sử dụng để xác định và đo lường các hợp chất ion. Hợp chất ion là hợp chất hóa học bao gồm cation, ion tích điện dương và anion, ion tích điện âm và bị ràng buộc bởi lực tĩnh điện. Các muối như NaCl là các hợp chất ion. Khi hòa tan hoặc trong sự hiện diện của độ ẩm hoặc độ ẩm, các hợp chất ion có thể dẫn điện. Do đó, ô nhiễm ion trong thiết bị điện tử đặc biệt có vấn đề, vì hàm lượng ion tăng có thể dẫn đến điện trở thấp và ngắn mạch. Do đó, bằng cách xác định định lượng ô nhiễm ion, IC có thể thu thập thêm thông tin và xác định chất gây ô nhiễm. Bài kiểm tra IC có thể trả lời các câu hỏi sau:

• Là chất ion?
• Các loại ion có sẵn là gì? Mỗi cái có sẵn bao nhiêu?
• Có khả năng số lượng phát hiện sẽ gây ra vấn đề?
• Các loài ion được phát hiện chỉ ra một nguồn có thể?

Trong hầu hết các trường hợp, kết quả từ mỗi phân tích phân tích ô nhiễm - Kiểm tra trực quan, FTIR, SEM / ESD và IC - được sử dụng với nhau để tạo ra kết quả đơn lẻ. Không có gì lạ khi một kỹ thuật cung cấp nhiều thông tin hơn các kỹ thuật khác; tuy nhiên, sử dụng tất cả chúng cùng nhau là một cách tốt hơn để có được toàn bộ hình ảnh.