آنالیز سیمان با دستگاه XRD

تعیین ترکیبات سیمان با دستگاه طیف سنج پراش اشعه ایکس XRD

بررسی خصوصیات کمی و کیفی مواد کریستالی و تعیین فاز آنها در زمینه های مختلف صنعت اهمیت بسزایی دارد و از بین تجهیزات آنالیز آزمایشگاهی دستگاه XRD یا دستگاه پراش اشعه ایکس X-Ray Diffraction کاربرد فراوانی در این حوزه دارد. تکنیک پراش X-ray با سرعت و دقت بالا برای بررسی نمونه های پودری و بدون تخریب نمونه منحصر به فرد است. برای تجزیه و تحلیل ساختار کریستال، تعیین ثابت شبکه، اندازه کریستال، استرس، درجه بلورینگی از دستگاه ایکس آر دی استفاده می شود.

اساس عملکرد دستگاه XRD بر پایه تابش اشعه X به نمونه در زوایای مختلف و تحلیل الگوی پراش آن می باشد. دستگاه پراش X-ray با استفاده از نرم افزار های مختلف امکان شناسایی و تجزیه و تحلیل ترکیبات نمونه را با عملیاتی سریع و آسان فراهم می کند و در صنعت برق و الکترونیک، محیط زیست و ضایعات صنعتی، ماشین آلات و کشتی سازی، صنعت سرامیک و شیشه، داروسازی و پزشکی، صنایع فلزات آهنی و غیر آهنی، کاتالیست ها و مواد شیمیایی، داروسازی و پزشکی کاربردهای بسیاری دارد.

ترکیبات سیمان

سیمان جزء اصلی بتن بوده و یکی از مهمترین مصالح ساختمانی مورد استفاده در ساخت و ساز ها است که از طریق فرآیند های مختلف حرارت، آسیاب، مخلوط و کلسیت کردن مواد خام شامل سنگ آهک، خاک رس، سنگ سیلیکا و اکسید آهن ساخته می شود. ترکیبات اصلی سیمان آلیت (C3S)، بلیت (C2S)، آلومینات (C3A) و فریت (C4AF) هستند که ساختار کریستالی دارند. نسبت این ترکیبات بر حسب کارخانه سازنده و نوع محصول در سیمان های مختلف با هم تفاوت دارد و از آنجایی که به طور قابل توجهی بر عملکرد آن تاثیر می گذارد بررسی ترکیب سیمان و کنترل کیفیت آن اهمیت بسیاری دارد. کنترل کیفی سیمان در آزمایشگاه های مجهز کارخانجات انجام می شود. در صورت نیاز و مطابق نبودن با استاندارد ها، اصلاحات لازم روی محصول صورت می گیرد.

تعیین ترکیبات سیمان با دستگاه اسپکترومتر پراش اشعه ایکس XRD

دستگاه طیف سنج پراش اشعه ایکس XRD از تجهیزات آنالیتیکال آزمایشگاهی است که برای تجزیه و تحلیل کمی و کیفی نمونه های پودری و نمونه هایی که شامل چندین ترکیب هستند کاربرد دارد. در این تحقیق آنالیز نمونه ای از پودر سیمان را با استفاده از دستگاه XRD بررسی می کنیم.

تعیین ترکیبات سیمان با دستگاه X-Ray Diffraction

در این بررسی آنالیز نمونه ای از پودر سیمان، با استفاده از دستگاه اسپکترومتر پراش ایکس ری XRD در تحت شرایطی با آشکارساز OneSight wide-range high-speed، لوله اشعه ایکس با هدف روی Cu و مونوکروماتور با فیلتر نیکلی Ni انجام شد. الگوی پراش ایکس ری برای پودر سیمان توسط دستگاه پراش پرتو ایکس بدست آمد.

الگوی پراش اشعه X پودر سیمان که توسط دستگاه XRD بدست آمد.

نتایج آنالیز کیفی نشان داد شش نوع ترکیب (C3S ،C2S ،C4AF ،C3A ،Ca ،MgO) در پودر سیمان وجود دارد. در الگوی پراش ایکس ری پیک های ترکیبات C3S و C2S در °34 تا 2θ = 32° با هم همپوشانی دارند و در این حالت امکان آنالیز کمی مواد با استفاده از نرم افزار Siroquant و روش Rietveld فراهم می شود. درصد ترکیب اجزاء برای سیمان به ترتیب آلیت 72.6، بلیت 12.9، آلومینات 4.9، فریت 7.1 و درصد ناچیزی از ترکیبات دیگر بدست آمد.

همچنین بررسی کمی و کیفی عناصر ترکیبات سیمان با استفاده از دستگاه طیف سنج فلورسانس اشعه ایکس XRF و با روش FP انجام گرفت.