كيفية فحص شوائب الجرافيت الرقائقي؟

يحتوي الجرافيت الرقائقي على شوائب معينة، ولذا فإن قياس محتوى الكربون والشوائب فيه أمرٌ مهم. يتم تحليل الشوائب النزرة في الجرافيت الرقائقي عادةً عن طريق هضم العينة مسبقًا بالرماد أو الهضم الرطب لإزالة الكربون، ثم يُذاب الرماد في حمض، ومن ثم يُحدد محتوى الشوائب في المحلول. سنشرح لكم اليوم كيفية تحديد الشوائب في الجرافيت الرقائقي.
تعتمد طريقة تحديد شوائب الجرافيت الرقائقي على طريقة الحرق، والتي لها بعض المزايا وبعض الصعوبات.

1. مزايا طريقة الرماد.
لا تتطلب طريقة الحرق استخدام حمض نقي لإذابة الرماد، وذلك لتجنب خطر إدخال العناصر المراد قياسها، لذلك فهي تستخدم بشكل أكبر.

2. صعوبة طريقة الرماد.
يُعدّ الكشف عن محتوى الرماد في رقائق الجرافيت أمرًا صعبًا، إذ يتطلب تركيز الرماد حرقًا بدرجة حرارة عالية، وعندها يلتصق الرماد بوعاء العينة ويصعب فصله، مما يؤدي إلى عدم القدرة على تحديد التركيب ومحتوى الشوائب بدقة. تستغل الطرق الحالية حقيقة أن بوتقة البلاتين لا تتفاعل مع الأحماض، فتستخدمها لحرق رقائق الجرافيت لتركيز الرماد، ثم تُسخّن العينة مباشرةً مع الحمض داخل البوتقة لإذابتها، ومن ثم تُحدّد مكونات المحلول لحساب محتوى الشوائب في رقائق الجرافيت. مع ذلك، لهذه الطريقة قيودٌ معينة، فرقائق الجرافيت تحتوي على كمية كبيرة من الكربون، مما يجعل بوتقة البلاتين هشةً وقابلةً للكسر عند درجات الحرارة العالية، ما يُعرّضها لخطر الكسر. كما أن تكلفة الكشف مرتفعة جدًا، ويصعب استخدامها على نطاق واسع. نظراً لعدم إمكانية الكشف عن شوائب الجرافيت الرقائقي بالطريقة التقليدية، فمن الضروري تحسين طريقة الكشف.