La giusta composizione del bagno galvanico è la chiave per la qualità dei rivestimenti metallici. Sai davvero quanto è facile analizzare i bagni galvanici? La soluzione è l'analisi XRF! Leggi di più nel nostro affascinante articolo informativo nell'ultimo numero della rivista specializzata tedesca JOT – Journal für Oberflächentechnik.
La qualità dei rivestimenti metallici dipende in modo significativo dalla composizione del bagno galvanico. Di solito, per il monitoraggio del bagno vengono utilizzati metodi di analisi degli elettroliti chimici. Tuttavia, questi metodi richiedono molto tempo e sono costosi. Una semplice alternativa è il metodo di analisi della fluorescenza a raggi X.
Per applicare rivestimenti galvanici con un tasso di deposizione definito e una composizione omogenea, le aziende galvaniche devono monitorare molto attentamente la composizione dei loro bagni di rivestimento. Questo non è solo il caso dei rivestimenti metallici decorativi come i rivestimenti AuCuCd, AuCuIn o RhRu frequentemente utilizzati nell'industria della gioielleria. Per soddisfare sia le specifiche tecniche che per i loro aspetti decorativi, è necessario assicurarsi che il rivestimento sia applicato uniformemente su tutta la superficie. In questo modo è possibile ottenere il richiesto e una colorazione uniforme.
Per l'analisi del bagno sono disponibili vari metodi chimici: ad esempio ICP-OES, AAS o titolazione. Tuttavia, lo svantaggio di questi metodi è che richiedono molto tempo, sono costosi e sono complessi da eseguire. Un'alternativa semplice, veloce ed economica che fornisce risultati altrettanto precisi è il metodo di analisi della fluorescenza a raggi X (analisi XRF). Con pochi semplici passaggi potete eseguire la misurazione e non viene utilizzato alcun materiale di consumo diverso da un foglio di plastica. Non sono necessari né gas di analisi come argon né acqua purificata.
Fischer, l'esperto globale di tecnologie di misura, offre un'ampia gamma di diversi strumenti di misura per l'analisi XRF. I sistemi di misurazione della fluorescenza a raggi X ad alta precisione sono statio ideati per l'analisi del contenuto di metallo dei bagni galvanici e possono essere utilizzati per l'analisi della soluzione di quasi tutti gli elettroliti comunemente utilizzati nell'industria. Gli accessori necessari per questo sono inclusi in un kit di analisi della soluzione, quindi il corrispondente strumento di misura XRF non necessita di aggiornamenti speciali per eseguire l'analisi. Le preparazioni e le misurazioni possono essere eseguite senza alcuna conoscenza pregressa, sebbene l'assistenza sia disponibile tramite il sistema di supporto globale Fischer.
Risultati di misurazione precisi in tempi brevi
Innanzitutto, una cella viene riempita con la soluzione da analizzare. Successivamente, la cella è ricoperta da un film di Mylar sottile ma robusto e sigillata ermeticamente con un anello di plastica nera. Le celle così preparate possono essere misurate anche con strumenti XRF che misurano dall'alto.
Successivamente, la cella di analisi della soluzione viene posizionata sul tavolo dello strumento XRF e messa a fuco utilizzando il software sviluppato da Fischer. Il programma di misurazione dell'analisi della soluzione appropriato è memorizzato nel software e può essere selezionato tramite il pulsante corrispondente o un tasto di scelta rapida precedentemente determinato. Le condizioni di misurazione come il tempo di misurazione e il numero di misure possono essere impostate in modo flessibile e memorizzate direttamente nel programma.
Con un solo tasto viene avviata la misurazione, in pochi istanti fornisce risultati precisi. In tal modo, è possibile implementare più rapidamente eventuali modifiche nella composizione del bagno. Oltre al display SPC, sono disponibili molte altre opzioni per visualizzare i risultati della misurazione. Le celle di analisi della soluzione sono resistenti agli agenti chimici e possono quindi essere riutilizzate, il che riduce ulteriormente i costi di esercizio, a condizione che vengano pulite adeguatamente.
Determinare il contenuto di metallo da 0,1 g/l
Sono disponibili tre tipi di rilevatori: il tubo contatore proporzionale, il diodo PIN al silicio e il rilevatore di deriva al silicio (SDD). Gli strumenti di misura dotati di contatore proporzionale possono essere utilizzati per soluzioni con contenuto di metallo a partire da 1 g/l. Gli strumenti con un PIN di silicio o un rilevatore di deriva al silicio sono molto più sensibili, grazie alla loro migliore risoluzione energetica, e possono essere utilizzati per concentrazioni da 0,1 g/l.
Una calibrazione iniziale dello strumento di fluorescenza a raggi X non è. Se necessario, può essere eseguita una calibrazione con una soluzione a concentrazione nota in qualsiasi momento. La calibrazione viene sempre eseguita con il bagno galvanico da misurare.
Tre differenti celle di misura
Tuttavia, la matrice di un bagno galvanico non è definita solo dagli ioni metallici. Spesso sono contenuti componenti organici o altri elementi leggeri come cloro, solfati o copernicio. Questi non forniscono un segnale di fluorescenza visibile ma hanno un effetto assorbente sugli elementi da analizzare. Per questo motivo il kit di analisi della soluzione comprende tre diverse celle di misura che variano nel materiale della base della cella: molibdeno, nichel o zirconio. La base della cella genera un segnale di fluorescenza che viene utilizzato per rispondere in modo prevedibile a tali effetti matrice. L'uso della cella di misura giusta garantisce che il segnale di fluorescenza della base della cella non si sovrapponga e interferisca con le linee di fluorescenza degli elementi da analizzare.
Dotati dell'apposita cella di analisi della soluzione, i sistemi di misurazione della fluorescenza a raggi X ad alta precisione consentono un notevole risparmio di tempo rispetto ad altri metodi di analisi e possono essere applicati direttamente nel processo produttivo senza la necessità di personale specializzato.