L'aluminium 1100 désigne des produits semi-finis en aluminium pur (tôles, bandes, feuilles, etc.) obtenus par laminage à chaud et présentant une teneur en aluminium d'au moins 99 %. Matériau de base indispensable dans l'industrie, son extrême pureté lui confère des propriétés essentielles telles que la conductivité électrique et thermique, la résistance et la protection contre la corrosion, l'aptitude au formage profond et le traitement de surface. Doté d'excellentes propriétés, l'aluminium 1100 est largement utilisé dans de nombreux secteurs clés, notamment l'emballage alimentaire, les composants électriques, la décoration architecturale, les conteneurs chimiques, les échangeurs de chaleur et les équipements réfléchissants. Véritable pilier de l'industrie, il constitue un matériau fiable et polyvalent, indispensable à la production moderne et à la vie quotidienne.
Dans cette expérience, 1100 unités d'aluminium forgé ont été digérées sur une plaque chauffante, et leur composition multi-élémentaire a été déterminée par spectrométrie d'émission optique à plasma à couplage inductif (ICP-OES) à l'aide d'un spectromètre Plasma 3000. Cette méthode permet le dosage simultané de plusieurs éléments et se caractérise par sa simplicité d'utilisation, son cycle d'analyse court, sa bonne stabilité, sa haute sensibilité et son excellente précision.
01#Réactifs, matériaux et équipements
Préparation et prétraitement des échantillons
Peser avec précision 0,2 g de l'échantillon (précision de 0,0001 g) dans un bécher en polytétrafluoroéthylène (PTFE), ajouter de l'acide chlorhydrique et de l'acide nitrique, puis digérer sur une plaque chauffante. Après digestion, retirer le bécher du feu et laisser refroidir, transférer la solution, ajuster le volume à 50 mL, bien mélanger et réserver pour analyse. Une matrice d'aluminium pur est utilisée pour l'établissement de la courbe d'étalonnage.
Paramètres des instruments et des équipements
|
Paramètres de fonctionnement de l'instrument |
Valeurs |
Paramètres de fonctionnement de l'instrument |
Valeurs |
|
Puissance RF/W |
1050 |
Débit de gaz auxiliaire/L•min-1 |
0,5 |
|
Débit de gaz de refroidissement/L•min-1 |
13,5 |
Vitesse/tr/min de la pompe péristaltique |
20 |
|
Débit de gaz vecteur/L•min-1 |
0,80 |
Temps d'exposition (s) |
8 |
02# Résultats et discussion
Sélection des éléments à déterminer
Pour la détermination, le principe d'utilisation de raies spectrales sensibles pour les éléments faiblement concentrés et de raies spectrales moins sensibles pour les éléments fortement concentrés a été appliqué. Les raies spectrales analytiques optimales pour chaque élément ont été sélectionnées en tenant compte des interférences de matrice et de la correction du bruit de fond. L'adaptation de la matrice ayant été effectuée, les raies spectrales analytiques ont été déterminées en ne considérant que les interférences spectrales et les effets du bruit de fond. Les raies spectrales présentant une sensibilité élevée et exemptes d'interférences dues aux éléments coexistants ont été retenues comme raies analytiques. Afin d'améliorer la sensibilité, la méthode de soustraction du bruit de fond a été adoptée pour la détermination de la plupart des éléments faiblement concentrés.
Spectres élémentaires du fer et courbes de travail
Spectres élémentaires et courbes de travail du silicium
Spectres élémentaires et courbes de travail du cuivre
Tableau 2 : Conditions de sélection des raies spectrales et de détermination des éléments
Sur la base des spectres spectraux et des relations linéaires des éléments ci-dessus, tous répondent aux exigences méthodologiques et satisfont aux besoins du test.
Limite de détection
Dans les conditions de fonctionnement optimales de l'instrument, la solution témoin de la série de solutions étalons a été analysée en continu à 11 reprises. La limite de détection des éléments à mesurer a été calculée comme étant égale à trois fois l'écart type, comme indiqué dans le tableau 3.
Tableau 3 Données d'essai de limite de détection de la méthode
Précision
La composition multi-élémentaire de l'alliage d'aluminium de référence certifié AL 124/04 a été déterminée en sept répétitions parallèles. Toutes les valeurs mesurées sur l'échantillon se situent dans l'intervalle d'incertitude du matériau de référence certifié, ce qui témoigne d'une excellente précision. Les résultats détaillés de l'analyse sont présentés dans le tableau 4.
Tableau 4 Données d'essai de limite de détection de la méthode
Dans cette étude, un spectromètre d'émission optique à plasma à couplage inductif (ICP-OES) Plasma 3000 a été utilisé pour analyser plusieurs éléments dans le matériau de référence certifié en alliage d'aluminium AL 124/04. Cette méthode permet la détermination simultanée de divers éléments et se caractérise par une utilisation simple, un temps d'analyse court, une bonne stabilité, une sensibilité élevée et une excellente précision, ce qui répond aux exigences de l'analyse élémentaire de l'aluminium corroyé 1100.
