Ein methodisches Vorgehen zur Bestimmung ihrer chemischen Natur
Die Gebrauchseigenschaften von Werkstoffen werden im Allgemeinen maßgeblich durch ihre Oberflächenreinheit bestimmt. Tatsächlich stellt die Oberfläche eines Materials einen empfindlichen Bereich dar, der Ort zahlreicher Wechselwirkungen mit der Umgebung ist, und ihre Reinheit beeinflusst den Erfolg bestimmter industrieller Verfahren (Kleben, Aufbringen einer Beschichtung, Prothesen, Implantate, …)
Für diese Verfahren und Anwendungen ist es daher entscheidend, die Oberflächenreinheit zu bewerten der eingesetzten Materialien, aber auch die chemische Natur zu identifizieren einer möglichen Verunreinigung oder einer beobachteten Ablagerung, um die notwendigen Maßnahmen zu ergreifen und sie zu beseitigen.
Die Komplexität der Herstellungsprozesse und der Formulierungen industrieller Produkte macht das Spektrum möglicher Ursachen von Verunreinigungen oder Ablagerungen sehr breit.
Der erste Schritt besteht daher darin, eine Diagnose der chemischen Natur der beobachteten Verunreinigung oder Ablagerung zu erstellen, um festzustellen, ob es sich um eine mineralische, metallische oder organische Natur handelt. Diese Diagnose wird mittels Rasterelektronenmikroskopie in Kombination mit einer Mikrosonde (REM-EDX) durchgeführt und ermöglicht es, lokal die semiquantitative elementare chemische Zusammensetzung der Oberfläche eines Materials zu bestimmen. Der nicht-destruktive Charakter dieser Technik ermöglicht es außerdem, sobald die mineralische, metallische oder organische Natur identifiziert ist, die Probe gezielt an analytische Verfahren weiterzuleiten, die eine spezifischere Identifizierung ermöglichen.
Bei Verunreinigungen oder Ablagerungen metallischer Natur wird insbesondere die Optische Emissionsspektrometrie mit Plasma (ICP-AES oder ICP-MS) eingesetzt, die nach Auflösung der Probe die Identifizierung und Quantifizierung ihrer chemischen Bestandteile ermöglicht.
Bei Verunreinigungen oder Ablagerungen mineralischer Natur wird das Verfahren häufig mit der Röntgendiffraktometrie (XRD) kombiniert, die die Identifizierung und Quantifizierung kristalliner Phasen in einer Probe ermöglicht.
Wird schließlich eine organische Natur diagnostiziert, wird die Probe anschließend chromatographischen (GC-MS, LC-MS) oder spektroskopischen Technologien (FTIR, µ-FTIR, …) zugeführt.
Als Experte für die Umsetzung dieser Identifikationsmethodik und dieser analytischen Techniken sowie mit anerkanntem Fachwissen unterstützt FILAB Sie bei Ihren Anforderungen an die Identifizierung von Verunreinigungen oder Ablagerungen.
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