Физические или химические - за и против

[Sitalin]

Работаю я инженером в лаборатории химического анализа черных и цветных сплавов на месном машиностроительном предприятии. По очевидным причинам, в моей лаборатории применяются химические методы анализа сплавов. Но общаясь с коллегами (не только в области анализа сплавов) я "обнаружил", что химические методы анализа отступают перед натиском новых, продвинутых физических методов, реализованных в современном оборудовании.
Очень интересно узнать мнения специалистов по поводу этого вопроса...

[Albo]

Видел работу такого комплекса на одном из наших предприятий в подразделении ЦЗЛ. Мокрые методы там сохранились для анализа электролитов и проч., а анализ металлов осуществляется с помощью мобильного компьютеризированного комплекса. Анализ выглядит следующим образом: "болгаркой" со шлфовальным диском удаляется верхний слой металла, а затем стачивается и отсасываеся металлическая пыль анализируемого изделия. Через пару минуту на экране элементный состав, продолжительность анализа - минут пять на все операции. Метод анализа - спектрометрический. Применяется как для черных, так и для цветных металлов, поверка и аттестация - по сериям ГСО. Стоил сей девайс на начало 2008 г. около 100 тыс. еврорублей.
Как я понял по отзывам, прибор - животное достаточно надежное и неприхотливое. Жаль только, имя его не припомню.

[Archeolog]

Ни для кого не секрет, что доля физико-химических методов в анализе природных и промышленных объектов неуклонно растет. Думаю, что несмотря на это есть некая ниша которую занимают и в ближайшее время будут занимать классические методы, в основе своей разработанные еще бог знает когда но по необходимости "подстравиваемые" и совершенствуемые.

[Sitalin]

Вот, я и хочу обратить внимание - элементарный состав. А как же качественный: например форма углерода в сплаве: в карбидах, аль в графите? Не так давно был на конференции "Современное аналитическое оборудование", разговаривал со "специалистом по продаже" этого оборудования. Вот и задал такой вопрос по углероду - никакого вразумительного ответа не последовало.

[bf109xxl]

Но общаясь с коллегами (не только в области анализа сплавов) я "обнаружил", что химические методы анализа отступают перед натиском новых, продвинутых физических методов, реализованных в современном оборудовании.
Очень интересно узнать мнения специалистов по поводу этого вопроса...

АФАИК, на западе химические методы почти полностью вытеснены спектрально-аналитическими. РФА, ИСП-АЭС(реже - МС), LIBS и т.п. Стоимость оборудования с лихвой окупается уменьшением расходов на персонал и реактивы, сокращением времени анализа и повышением его информативности. Химметоды - это чаще всего от бедности, хотя бывают иногда случаи, когда они уместны.

[jusja]

Разрешите пискнуть свое мнение. Когда я немного работала (если это можно так назвать) во время каникул на заводе в лаборатории, то поняла для себя так, что массово (поточно) хим. анализы металлов делаются физическими методами, что подтверждается механическими испытаниями. Механика ведь для металлов важнее, а в иностранных стандартах для сталей частенько требуется указание всего двух элементов ( углерод и марганец, например), а иногда только марганца, зато механика должна быть полноценной. Но при всяких спорных вопросах анализы делаются "химическими" методами и именно они являются определяющими.
Поскольку на том металлургическом заводе база в лаборатории "навороченная" и многие люди, которые из разных стран участвовали в аттестации продукции, работы лабораторий, не всегда видели раньше подобное оборудование раньше ( действительно очень дорогое) и оно их очень впечатляет, то уровень анализов, сделанных "физическими" методами, очень высок. Тем не менее, какие-то арбитражные дела совершенно посторонних организаций, которые отдают на анализ образцы для экспертизы, обязательно проверяются и подтверждаются "химическими" методами.

[Sitalin]

Случай-задача из личной практики (по поводу "информативности" физических методов):
Одна местная литейная компания обратилась в мою лабораторию с таким вот заданием: изготовленная ими партия алюминия (марки АК5М2) по хим. составу полностью соответствовала ГОСТу, что подтверждалось результатом спектрального анализа, но механические свойства ГОСТу не соответствовали. Я проверил ряд образцов из партии химическими методами, и результаты моего анализа подтвердили соответствие хим. состава ГОСТу. Однако, в процессе анализа, при растворении навески в серной кислоте, растворение сопровождалось микро "взрывами" - хлопки с световыми вспышками. Вопрос, в чем причина несоответствия механических свойств? Интересен ход решения задачи с помощью физических методов?

[jusja]

А как эти дефекты правильно называются? Что-то типа неметаллических включений? Если так, то вряд ли анализ пробы покажет что-то любым методом, если с нужного места не была взята. Тут только соблюдение технологии гарантирует что-то.

[Sitalin]

Так вот, решение: вспышки - реакция силицидов магния и алюминия с кислотой (эту информацию дал химический метод анализа), а причина их образования - нарушение закладки ингридиентов в плавильную ванну (было выясненно уже после заключения выданного нашей лабораторией - в котором указавалось именно на нарушение технологии, как причины образования силицидов).
И таких примеров у меня с десяток, когда результат только элементарного анализа не решал проблему (с той же, карбидной или графитной формой углерода в сталях например).

[jusja]

Ну так ведь не только хим. лаборатория отвечает за качество. На заводе ведь существуют другие службы, отвечающие за качество. Тот самый входной контроль материалов и сырья, а также ОТК, технологи...

[bf109xxl]

Интересен ход решения задачи с помощью физических методов?

Да по идее ничего особо сложного. Делается электронно-зондовый микроанализ, выясняется наличие силицидов. В зависимости от размеров включений можно оные и ЛА-ИСП-МС "увидеть".

[ITG]

Интересен ход решения задачи с помощью физических методов?

Да по идее ничего особо сложного. Делается электронно-зондовый микроанализ, выясняется наличие силицидов. В зависимости от размеров включений можно оные и ЛА-ИСП-МС "увидеть".

Угу, а стоимость этих двух приборов будет сопоставима с 50 летней годовой зарплатой группы из трех человек

[slavert]

или со стоимостью переплавки ковша продукции которая может уйти в брак из-за этого

[Sitalin]

Вот именно, ничего сложного, кроме цены: самый дешевый стилоскоп стоит 25000 евриков, не каждое предприятие может себе позволить такое, а информация которую он дает - элементарный состав, и то, с плохой воспроизводимостью. Кроме того, ведь существует химическая альтернатива портативным приборам и проведению хим. анализа в полевых условиях, причем сибестоимость методики 0,000... в прямом смысле, и оплачивать необходимо только труд специалиста.
И еще один недостаток приборных методов (также из практики) неспособность приборных специалистов, в случае выхода из строя оборудования, осуществлять контроль хим. состава химическими методами, т.к. это требует не только теоретических знаний, но и практических знаний и опыта.

[slavert]

самый дешевый стилоскоп стоит 25000 евриков, не каждое предприятие может себе позволить такое,

это шутка чтоль такая? 25000 для предприятия это вообще не сумма

[Sitalin]

Тогда наше предприятие не от мира сего... Вот и приходится работать классическими методами химического анализа, в которых, на мой взгяд, гораздо больше преимуществ перед физическими методами...

[ITG]

самый дешевый стилоскоп стоит 25000 евриков, не каждое предприятие может себе позволить такое,

это шутка чтоль такая? 25000 для предприятия это вообще не сумма

Эээ... Дорогой, ты "аполитиськи рассуждаешь"!
У предприятия будут бабки на новый телек в кабинет директора или на новую беху его заму, но на стилоскоп - ни-ни.

[bf109xxl]

Угу, а стоимость этих двух приборов будет сопоставима с 50 летней годовой зарплатой группы из трех человек

Производительность - тоже. Не надо прибедняться. Я знаю, что многие серьезные производства в России подобной техникой уже оснащены.

[bf109xxl]

Тогда наше предприятие не от мира сего... Вот и приходится работать классическими методами химического анализа, в которых, на мой взгяд, гораздо больше преимуществ перед физическими методами...

Как только в России вырастет стоимость труда аналитиков (а она вырастет вслед за общим подъемом уровня жизни), то никаких преимуществ у химанализа перед физхимметодами, кроме как отсутствия необходимости разово вкладывать в оборудование, не будет. Тот же анализ ЭЗМА займет минуты. Не надо высокочистых реактивов, сидит один сотрудник у микроскопа. В день можно делать десятки образцов, получая информацию, которую одними химметодами вообще не вытянешь.
EPMA, LIBS, ICP, XRF - это давным-давно уже стандартные аналитические методы в заводских лабораториях на западе. А деньги буржуи считать умеют, и зазря вкладывать ни во что не будут.

Не надо выдавать нужду за добродетель.

[Sitalin]

Химическими методами можно вытащить все что угодно (касаемое химических характеристик)в объемах десятков образцов и в полевых условиях при минимальных затратах.
А что же делать малому и среднему производству? Такое оборудование десятки тысяч евро стоит, и могут его позволить себе промышленные гиганты, которые продают свою продукцию темже буржуям по буржуйским ценам. А обслуживание, полетит какойто элемент прибора, выпускают его только зарубежом и стоит он как пол прибора, да плюс оплата работы специалиста по ремонту, а простой - в кругленькую копеечку влетит. Например OPTIMA-4300 сколько стоит - тысяч сто, кто за такую цену купит такой прибор? И полюбому, для его обслуживания и расходных материалов необходимы огромные средства.