Bruker의 '간단하고 빠른 화이트 포틀랜드 시멘트의 고정밀 품질 관리'를 이용한 응용자료는 DKSH 코리아에서 제공하였으며 주요 내용은 다음과 같다.
"화이트 포틀랜드 시멘트는 건설 및 복원 산업에서 중요한 제품이다. 높은 태양 반사율을 제공하며 색상과 미학이 중요할 때 사용된다. 화이트 포틀랜드 시멘트의 특성은 뛰어난 색상 광택과 색상 일관성에 있다.
현대식 건물을 위한 광택 콘크리트 외에 주요 용도로는 유색 모르타르, 특수 석고, 시멘트 기반 페인트 및 타일 접착제가 있다.(그림 1)
화이트 포틀랜드 시멘트는 "백색도"를 제외하고 일반 회색 시멘트와 비교할 때 유사한 특성을 가지고 있다. 시멘트의 백색도를 위해서는 Mn 및 Fe와 같은 미량 원소의 농도가 특정 값 아래로 유지되어야 한다. 따라서 이러한 요소의 정확한 분석은 품질 관리(QC)에 굉장히 중요하다.
이 보고서는 화이트 포틀랜드 시멘트 분석을 위한 S6 JAGUAR의 탁월한 분석 성능을 보여준다.
그림 1: 밝은 석고가 필요한 밝은 콘크리트 다리(왼쪽)와 밝은 치장 벽토.(오른쪽)
S6 JAGUAR_비즈니스에 맞게 조정된 다목적 시스템
S6 JAGUAR는 시장에서 가장 강력한 벤치 탑 파장 분산형 X선 형광 (WDXRF) 분광기이다.
광범위한 원소(F~U)는 최첨단으로 구성된 기술적인 요소와 혁신적인 디자인을 결합하여 완성된다. S6 JAGUAR는 온라인 QC를 위한 백업 시스템 또는 메인 분석기로 자동화로 활용할 수 있는 준비가 되어 있다.(그림 2)
S6 JAGUAR의 주요 장점은 선택할 수 있는 솔루션과 여러 옵션 구성 요소(분석기 크리스탈, 원 버튼 소프트웨어 패키지, XY 오토 체인저 등)가 포함된 유연한 구성이다. 이를 통해 특정 요구 사항에 맞게 시스템을 조정할 수 있다.
S6 JAGUAR_산업 환경을 위한 설계
사용자 친화적인 작동과 높은 기기 가동 시간은 다음을 통해 가능하다.
• SampleCare™ 기술, 낮은 유지 비용을 위해 중요한 시스템 구성 요소 보호(그림 3)
• 강력한 사용자 계정 제어 기능을 갖춘 SPECTRA.ELEMENTS 소프트웨어의 직관적인 인터페이스
•무인 분석을 위한 24 pos EasyLoad™ 자동샘플매거진
•긴 수명을 위한 견고한 디자인과 견고한 고품질부품
• PC 주변 장치 없이 "원 버튼" 작업을 위한 인체공학적 TouchControl™ 디스플레이
샘플 준비 및 교정
압착 분말 펠릿은 시멘트와 같은 건축 자재의 품질 모니터링에 일반적으로 사용된다.
이 실험 보고서의 경우 POLAB® APM 자동 샘플 준비 장치를 사용하여 프레스 펠릿(시료 10g, 바인더)을 제작한다. 시료 전처리 장비는 사용하기 쉬울 뿐만 아니라 재현성을 향상시킨다.
분석 조건 및 교정
이 실험 보고서를 위해 3개의 분석기 크리스탈과 2개의 검출기가 있는 S6 JAGUAR 시스템 구성이 사용되었다. 원소 별 분석 시간은 24초에서 48초 사이였다. 분석 조건 및 사용된 크리스탈 설정은 표 1에 나열되어 있다. 8개의 표준시료가 보정에 사용되었다.(구성 범위는 표2 참조)
Bruker의 SPECTRA.ELEMENTS 소프트웨어에 의해 생성된 검정 곡선은 그림 4에 나와 있다.
표1: 분석 조건 - 진공 모드 사용.
우수한 반복성
30시간 반복 테스트는 S6 JAGUAR의 정밀도, 안정성 및 정확성을 보여준다.(표3) 각 분석 후 샘플을 챔버에서 꺼내고 다음 측정 직전에 다시 로드했다.
특히 주목할만한 내용은 극미량 농도의 Fe(0.162 ±0.001 wt. % Fe₂O₃) 및 Mn (72 ± 1ppm MnO)에 대한 매우 낮은 표준편차 값이다.
표2: 표준시료의 농도 범위.
| 그림2: S6 JAGUAR-시멘트 제품의 품질관리를 위한 자동화. 그림3: 검출기 보호를 위한 진공 씰. |
그림 4: MgO에 대한 검정 곡선. (R² = 0.996)
Bruker의 SPECTRA.ELEMENTS 소프트웨어로 생성된 플롯.
표 3: 30시간 안정성, 정밀도 및 정확도.
결론
이 보고서는 백색 포틀랜드 시멘트 및 유사 산업상품의 품질 관리를 위한 S6 JAGUAR의 뛰어난 분석 능력을 입증한다. Mn 및 Fe와 같은 미량의 색상 관련 요소에 대해 탁월한 반복성과 정확성 확인이 가능하다. 분석 시간이 6분 미만으로 높은 시료처리량을 갖고 있다.
중원소와 색상 관련 원소(예: V, Cr, Ni, Cu)의 스펙트럼 분해능을 향상시키기 위해 LiF(220) 분석기 크리스탈과 같은 하드웨어 옵션을 추가하면 더 나은 결과를 볼 수 있다.
S6 JAGUAR는 소형 벤치 탑 WDXRF 장비로, 여러 수준에서 풀 사이즈 WDXRF 시스템과 경쟁할 수 있다. 분석 요구 사항을 충족하기 위해 혁신적으로 설계된 기술인, 고출력 400W X선관, HighSense™ 기술 및 다양한 구성 기능을 통해 시스템 가치를 최적화했다.
헬륨 대신 통합 진공 모드를 사용하고 높은 시스템 가동 시간을 보장하는 Bruker의 SampleCare™ 기술을 사용하여 운영 비용을 절감할 수 있다. S6 JAGUAR에는 직관적이고 강력한 소프트웨어 SPECTRA.ELEMENTS가 함께 제공된다. 따라서 시멘트 제품 및 관련 원자재의 일상적인 품질 관리 분석에는 간단한 교육만으로 사용이 가능하다.
'간단하고 빠른 화이트 포틀랜드 시멘트의 고정밀 품질 관리'에 대한 궁금한 내용은 본 원고자료를 제공한 DKSH 코리아를 통하여 확인할 수 있다.
Reference(참고문헌): DKSH Application Note
Model Name(모델명): S6 JAGUAR
The Person in Charge(담당자): Jihye. Hong
Country of Origin(원산지): Germany
Maker(제조사): Bruker
이메일: dksh.tec.info@dksh.com
Data Services(자료제공): DKSH Korea"
<이 기사는 사이언스21 매거진 2021년 1월호에 게재 되었습니다.>
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