Aplicación de LIBS portátil al análisis cuantitativo de minerales de carbonato

El LIBS portátil se aplica eficazmente para la determinación de carbonatos en el campo y la cuantificación de mezclas de carbonatos. El estudio logró resultados precisos con un pretratamiento de muestras limitado y análisis más rápidos que otras técnicas convencionales.

Resumen :El dispositivo de espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) de mano es capaz de realizar determinaciones en tiempo real en el campo con un pretratamiento de muestras limitado que permite análisis precisos y más rápidos que las otras técnicas convencionales. En este estudio, se analizaron estándares de carbonato natural de estructura de calcita para investigar la aplicabilidad espectral tanto para la discriminación mineral como para el análisis cuantitativo en el sistema de carbonato Ca-Mg-Fe-Mn. Los minerales de carbonato están formados por la combinación de iones (CO3) 2- con varios cationes monovalentes o divalentes, y los minerales objetivo en este estudio son carbonatos romboédricos como calcita (CaCO3), magnesita (MgCO3), siderita (FeCO3), rodocrosita ( MnCO3), dolomita (CaMg [CO3] 2) y ankerita (Ca [Fe, Mg, Mn] [CO3] 2). La intensidad de LIBS y el área de pico de varios candidatos de pico se compararon con cada contenido elemental como Ca, Mg, Fe y Mn determinado por fluorescencia de rayos X portátil (pXRF) para investigar la correlación más alta con la composición química. Los datos de LIBS se promediaron en 5 ubicaciones elegidas al azar en cada gránulo prensado. Cada ubicación se midió con una cuadrícula de 15 puntos y cada punto consta de 4 análisis LIBS sucesivos, excepto el primer disparo de limpieza. Tanto la intensidad como el área de pico muestran una tendencia lineal positiva con las concentraciones elementales, con un coeficiente de regresión (R2) mayor que 0.96 excepto para Mg. Este resultado se puede explicar que el análisis de pXRF es difícil de detectar elementos ligeros cuantitativamente mientras que LIBS puede recuperar información química de los elementos ligeros. Se utilizaron mezclas sintéticas de calcita-dolomita, calcita-ankerita y ankerita-dolomita para evaluar la relación cuantitativa entre las relaciones espectrales y los volúmenes minerales en los sistemas de dos componentes. Confirmamos que la relación Mg / Ca está altamente correlacionada con las mezclas de calcita-dolomita y calcita-ankerita, mientras que la relación Fe / Ca muestra una tendencia distinta en las mezclas de calcita-ankerita y ankerita-dolomita. Los resultados de este estudio demuestran que LIBS es efectivamente aplicable a la determinación de carbonatos y cuantificación de las mezclas de carbonatos. mientras que la relación Fe / Ca muestra una tendencia distinta en las mezclas de calcita-ankerita y ankerita-dolomita. Los resultados de este estudio demuestran que LIBS es efectivamente aplicable a la determinación de carbonatos y cuantificación de las mezclas de carbonatos. mientras que la relación Fe / Ca muestra una tendencia distinta en las mezclas de calcita-ankerita y ankerita-dolomita. Los resultados de este estudio demuestran que LIBS es efectivamente aplicable a la determinación de carbonatos y cuantificación de las mezclas de carbonatos.

Acceso a la presentaciónhttps://www.researchgate.net/publication/342946409_Application_of_handheld_laser-induced_breakdown_spectroscopy_LIBS_to_quantitative_analysis_of_carbonate_minerals

Análisis de minerales ricos en litio utilizando LIBS de mano

Al explorar el potencial de la detección portátil de Li en el campo, los investigadores utilizaron SciAps Z-300 LIBS para proporcionar más de 4.000 espectros en materiales con contenido de litio, incluidos minerales, gránulos de polvo y rocas. La alta resolución de los espectrómetros combinada con los bajos límites de detección para elementos ligeros hacen de los LIBS portátiles una opción poderosa para detectar elementos críticos; el conjunto de datos de espectros LIBS combinado con el conjunto de datos de contenido de Li se puede utilizar para obtener una estimación cuantitativa de Li en matrices ricas en Li .

Resumen: El litio (Li) es uno de los últimos metales en incorporarse a la lista de materiales críticos en Europa y, por tanto, la exploración de litio en Europa se ha convertido en una necesidad para garantizar su suministro estable a medio y largo plazo. La espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) es una poderosa técnica de análisis que permite el análisis multielemental simultáneo con una excelente cobertura de elementos ligeros (Z <13). Este documento de datos proporciona más de 4.000 espectros LIBS obtenidos utilizando una herramienta LIBS portátil en aproximadamente 140 materiales con contenido de Li (minerales, gránulos de polvo y rocas) y sus concentraciones de Li. La alta resolución de los espectrómetros combinada con los bajos límites de detección de elementos ligeros hacen de la técnica LIBS una opción poderosa para detectar Li y oligoelementos de primer interés, como Be, Cs, F y Rb. El conjunto de datos de espectros LIBS combinado con el conjunto de datos de contenido de Li se puede utilizar para obtener una estimación cuantitativa de Li en matrices ricas en Li. Este documento se puede utilizar como soporte técnico y espectroscópico para la detección de Li en el campo utilizando un instrumento LIBS portátil.

Acceso a la publicación: https://doi.org/10.3390/data6060068

 

Investigación de LIBS portátiles en términos de detección de metales pesados ​​en suelos contaminados

Se utilizó SciAps LIBS para realizar análisis de metales pesados ​​en suelos contaminados. El LIBS portátil simplifica el análisis cualitativo y cuantitativo necesario y es más rápido que otras técnicas convencionales.

Resumen: El suelo contaminado con metales pesados ​​se considera uno de los problemas ambientales más críticos. Con respecto al análisis de metales pesados, se han utilizado ampliamente enfoques analíticos tradicionales como la espectrometría de absorción atómica, la espectroscopia de emisión atómica de plasma acoplado inductivamente, la espectroscopia de emisión óptica ICP y la espectroscopia de masas ICP. Debido a la complejidad de esos enfoques, en la última década, el método de espectroscopia de ruptura inducida por láser se ha investigado más con la simplificación relevante en lo que respecta al análisis cualitativo y cuantitativo. Sin embargo, para la investigación del suelo, el efecto de la matriz debido a la interacción de los metales pesados ​​y las partículas del suelo resultó en una alteración física y química lo hace más complicado en comparación con el uso del enfoque LIBS en aplicaciones comunes. En este estudio, Se investigó el método de la curva de calibración con respecto a la detección de metales pesados. Para reducir el efecto de la matriz, se llevó a cabo la variante normal estándar (SNV). Además, se estudiaron el valor del coeficiente de determinación (R2), la desviación estándar relativa (RSD) y el error cuadrático medio de predicción (RMSE) con respecto a la eficiencia del modelo y la precisión de la predicción. Los resultados mostraron que la normalización de SNV aumenta el rendimiento analítico del enfoque LIBS en algunos elementos.

Acceso a la presentación:

https://www.researchgate.net/publication/347182316_Investigation_of_the_Handheld_LIBS_in_terms_of_heavy_metal_detection_in_contaminated_soil

 

Argumentos a favor de las LIBS portátiles en la exploración minera

La Dra. Cécile Fabre, profesora asistente en el laboratorio de GeoRessources , es jefa del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Université de Lorraine y responsable de la Maestría en Geociencias . Ha estado trabajando en aplicaciones LIBS para exploración minera desde finales de los 90 y tiene un equipo dedicado a herramientas espectroscópicas.

A lo largo de los años, la Dra. Fabre ha utilizado LIBS dentro y fuera de su aula, desde la recopilación de datos sobre núcleos de perforación con los estudiantes hasta el análisis de pegmatitas en Portugal.

Antes de trabajar con los LIBS portátiles de SciAps , el Dr. Fabre trabajó con un LIBS de laboratorio. Cuando empezó a buscar una computadora de mano, el analizador SciAps Z-300 tenía todas las funciones que el equipo necesitaba. “La portabilidad, el tamaño, el peso, la interfaz y la gran longitud de onda nos permitieron acceder al carbono (para análisis de suelos) y su programa de software integrado Profile Builder”, dice Fabre.

En su presentación «Aplicación de la espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) de mano al análisis cuantitativo de minerales de carbonato» en la Reunión internacional en línea sobre espectroscopia de ruptura inducida por láser en julio de 2020, el equipo concluyó que «este estudio demuestra que LIBS es efectivamente aplicable a la determinación de carbonatos y cuantificación de las mezclas de carbonatos ”.

Principalmente, la Dra. Fabre y su equipo usan LIBS de mano para el análisis rápido de minerales específicos en muestras tomadas del campo, generalmente antes de cualquier otro análisis costoso, para detectar la presencia de elementos como metales. Un artículo reciente que proporciona soporte técnico y espectroscópico para la detección de litio, » Análisis de minerales ricos en litio usando la herramienta LIBS de mano «, encontró que la alta resolución de los espectrómetros combinada con los límites de detección bajos para elementos ligeros hacen de la técnica LIBS una opción poderosa. para detectar Li y oligoelementos de primer interés, como Be, Cs, F y Rb. El conjunto de datos de espectros LIBS combinado con el conjunto de datos de contenido de Li se puede utilizar para obtener una estimación cuantitativa de Li en matrices ricas en Li.

En otra presentación, «Investigación del LIBS portátil en términos de detección de metales pesados ​​en suelo contaminado», de septiembre de 2020, su trabajo enfatizó el tema crítico del suelo que está contaminado con metales pesados ​​y cómo el uso de LIBS portátil simplifica los requisitos cualitativos y cuantitativos necesarios. análisis. El equipo concluyó que «el dispositivo de espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) de mano es capaz de realizar determinaciones en tiempo real en el campo con un pretratamiento de muestras limitado que permite análisis precisos y más rápidos que las otras técnicas convencionales».

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Pruebas de suelo con el XRF portátil más potente del mundo

SciAps X-555 presenta el único tubo de 55 kV del mundo, lo que proporciona límites superiores de detección y precisión para el subconjunto de metales RCRA y contaminantes prioritarios cadmio (Cd), bario (Ba), estaño (Sn), antimonio (Sb) y plata. (Ag).

Hasta tres configuraciones de haz automatizadas, diseñadas para un rendimiento óptimo en toda la tabla periódica desde Mg a U. El haz de alto voltaje opera a 55 kV con el filtrado apropiado para optimizar la sensibilidad al cadmio y otros metales en ese rango de números atómicos. La configuración del haz inferior proporciona análisis para los metales RCRA y contaminantes prioritarios restantes, incluidos Pb, As, Hg, Cr y otros.

Método de prueba EPA SW-846 Método 6200: Espectrometría de fluorescencia de rayos X portátil de campo para la determinación de concentraciones elementales en suelos y sedimentos

El tubo de rayos X de 55 kV permite límites de detección extra bajos en elementos clave como Ag, Cd, Sn, Sb y Ba, lo que lo hace especialmente adecuado para aplicaciones RCRA y el método EPA 6200.

El X-555 y otros analizadores SciAps XRF cumplen con el método de prueba tanto para pruebas de suelo in situ como para muestras XRF en bolsas y preparadas / en copa. El método proporciona un procedimiento operativo estándar que incluye controles de calibración del analizador y pautas de preparación de muestras.

Fabricación

¿Necesita carbono PMI para productos metálicos fabricados y soldaduras? Utilice el analizador de carbono más pequeño y rápido jamás fabricado. Se utiliza a diario en cientos de tiendas fabulosas en todo el mundo.

El Z-200 C + mide el contenido de carbono y los equivalentes de carbono (CE) en aceros y el contenido de carbono en acero inoxidable de grado L y H. Nuestras últimas aplicaciones incluyen la distinción de superaleaciones de níquel de grado bajo en carbono como 718LC y MarM 247 MC, y también contenido de carbono en fundiciones y aceros. El Z es el único analizador portátil del mundo capaz de proporcionar este análisis relacionado con el carbono.

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Pruebe estas «pistolas» para su análisis de aleación y PMI

Nuestros analizadores de aleación de rayos X y láser X y Z han revolucionado el mundo de NDT y PMI con su capacidad de prueba de carbono (solo Z), tamaño, velocidad, conectividad, gestión e informes de datos de prueba y variedad de aplicaciones de prueba.

La Z
¡Una computadora de mano que maneja el contenido de carbono para acero inoxidable de grado L!
El Z es el único dispositivo portátil en el planeta que ofrece PMI para acero inoxidable de grado L, grado recto y grado H, así como aceros al carbono y hierros fundidos. Es el ÚNICO láser (LIBS) con precisión lo suficientemente alta para hacer NDT / PMI en todas las bases de aleación. El Z presenta una velocidad vertiginosa y un análisis de aleación de alta precisión. Además de aceros e inoxidables, sobresale en aleaciones de aluminio debido a su desempeño en Mg, Si, Li, Be, B y otros elementos clave de aleación. ¿La clave de la Z? Un potente láser de alta frecuencia y purga de argón a bordo.

¿Qué es lo más atractivo para la Z?
¡Carbón!
El único analizador portátil del mundo que mide carbono y equivalentes de carbono en aceros, distingue el acero inoxidable de grado L y H, distingue aleaciones de níquel con bajo contenido de carbono como 718LC y MarM 248 LC, y mide hierros y aceros fundidos.

FAC (corrosión acelerada por flujo)
¿Necesita medir hasta 0,03% de Cr en aceros al carbono para FAC?

La próxima generación de XRF: SciAps X-550
El SciAps X-550 establece un nuevo estándar de rendimiento para PMI. Con un peso de 2.8 libras, incluida la batería , la X-550 es la pistola de rayos X más liviana, rápida y articulada jamás fabricada. Sigue siendo increíblemente rápido, pero con el diseño ergonómico perfectamente equilibrado, se puede utilizar durante todo el día sin fatiga. Y la huella estrecha permite un acceso total a prácticamente cualquier lugar de prueba y soldadura.

La mayoría de las pruebas se completan en 1 segundo. ¿Tiene aplicaciones más complicadas como corrosión sulfídica (API 939), residuos (API 751) o API 5L que requieren tiempos de prueba más prolongados o pruebas multihaz? Nuestras aplicaciones integradas preconfiguradas garantizan pruebas de aplicaciones de calidad por parte de todos los operadores. Tanto la X como la Z se ejecutan en el sistema operativo Android, con la facilidad de un teléfono inteligente.

¿Qué es lo nuevo para el X-550?
Corrosión sulfídica, API 939:
Mida 0,1% de Si en aceros en <7 segundos .

Derechos residuales de autor:
Mida Cu + Cr + Ni hasta concentraciones bajas, rápidamente. El X-550 está optimizado para metales contaminantes y residuales de baja concentración .

API 5L:
Bajas concentraciones de Ti, V, Nb, Mo y otros metales residuales.

Verificación de aleación de aluminio:
Un nalyze prácticamente todas las aleaciones de aluminio en unos pocos segundos. El X-550 también está optimizado para elementos de bajo número atómico Mg, Si, Al, P y S.

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X-550 para geoquímica: el último avance de SciAps

Lo último de SciAps: estreno de XRF para exploración y análisis de geoquímica
Woburn, Mass., 1 de diciembre de 2020: SciAps establece un nuevo estándar de rendimiento para el análisis geoquímico con el nuevo analizador de rayos X portátil X- 550 . Con un peso de solo 2.8 libras. (1,3 kg) con batería, es el analizador de rayos X de mano más liviano jamás fabricado, y ofrece una velocidad asombrosa y alta precisión en un dispositivo perfectamente equilibrado.X-550-rear-view-screen-MASTER-300x265

El rendimiento superior comienza con el tubo de rayos X de 5,5 W, que ofrece el mejor rendimiento de elementos ligeros de su clase para límites de detección ultrabajos de elementos como Mg, Al y Si, al mismo tiempo que acumula suficiente potencia para lograr una precisión impresionante en elementos pesados ​​como Pathfinders Ag, Sn, Sb y elementos de tierras raras.

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