Switch to English
VŠCHT PrahaFCHTUKMKI Výzkum na ústavu Přístrojové vybavení Elementární spalovací analyzátor Bruker G4 ICARUS HF (C/S)

Elementární spalovací analyzátor Bruker G4 ICARUS HF (C/S)

9. 10. 2026 David Nečas

   Náš ústav je vybaven špičkovým laboratorním analyzátorem Bruker G4 ICARUS HF, který je určen pro mimořádně rychlou a přesnou analýzu obsahu uhlíku (C) a síry (S) v širokém spektru anorganických materiálů. Přesné stanovení těchto prvků je zcela zásadní pro kontrolu kvality, optimalizaci výrobních procesů a hodnocení finálních vlastností materiálů v průmyslu i materiálovém výzkumu.

Technologie a princip měření

   Analyzátor G4 ICARUS HF pracuje na principu spalování vzorku v proudu čistého kyslíku za velmi vysokých teplot.

   Proces probíhá v následujících krocích:

  1. Vzorek s přísadou akcelerátoru je umístěn v keramickém kelímku a vystaven působení vysokofrekvenční indukční pece, která jej dokáže zahřát na teploty přesahující 2 000 °C.

  2. Dochází k rovnoměrnému a úplnému spálení celého objemu vzorku najednou (tzv. volumetrická analýza), což zaručuje reprezentativní výsledky i u silně nehomogenních materiálů (např. šedá litina s nerovnoměrně rozloženým grafitem).

  3. Uvolněné plyny CO₂ a SO₂ jsou vedeny přes integrovaný prachový filtr přímo k detektorům.

    • Uhlík (CO₂) je detekován prostřednictvím vysoce stabilních nedisperzních infračervených detektorů (NDIR) s referenčním kanálem.

    • Síra (SO₂) je měřena inovativním systémem HighSense™ využívajícím UV absorpci (UV-LED zdroj), což poskytuje až 10× lepší poměr signálu k šumu oproti tradičním IR detektorům a eliminuje interferenci vodní páry.

Požadavky na vzorek a analyzované materiály

   Přístroj je navržen pro měření veškerých suchých anorganických materiálů napříč různými průmyslovými obory, s lineárním analytickým rozsahem od stopových množství (< 1 ppm) až po vysoké koncentrace (desítky procent).

  • Podporované materiály: Oceli a slitiny železa, litiny (šedá i tvárná), barevné kovy (hliník, měď, titan, nikl), stavební hmoty (cement, vápenec, keramika, sklo) a geologické vzorky (minerály, rudné koncentráty).

  • Forma vzorku: Materiál může mít libovolný tvar – lze analyzovat prášky, pelety, třísky i pevné kusy (odřezky).

  • Požadavky na přípravu: K analýze je zapotřebí anorganický a suchý vzorek. Standardní hmotnost vzorku se pohybuje v rozmezí 0,1 až 1,0 gramu (typicky 0,5 g). Vzorky se vkládají do standardizovaných keramických kelímků.

Aplikace v praxi

   Kontrola obsahu uhlíku a síry je klíčová v řadě aplikací:

  • Metalurgie a slévárenství: Precizní simultánní stanovení C a S pro kontrolu kvality při výrobě i rafinaci kovů. Stanovení je nezbytné pro dosažení požadovaných mechanických vlastností u ocelí a přesné hodnocení grafitu v litinách.

  • Automobilový a letecký průmysl: Hodnocení čistoty vstupních surovin i finálních dílů z neželezných kovů a speciálních slitin, kde jsou uhlík a síra kritickými prvky.

  • Stavební materiály a těžba: Sledování kvality u cementů, vápenců, keramických surovin a rudných koncentrátů.

  • Materiálový výzkum: Vývoj nových těžkotavitelných slitin a pokročilých anorganických materiálů vyžadujících precizní prvkovou bilanci s vysokou citlivostí.