廢棄物及廢棄溶液中高腐蝕元素(硫、氯)分析

摘要

事業廢棄溶液,例如廢油、鹵素類廢溶液、熱質溶液,最終會進到焚化爐燃燒,其中含有的高濃度硫、氯是容易造成爐體腐蝕損傷,縮短爐體的使用壽命,因此檢測這些元素的含量是保護爐體的關鍵。

廢棄物及廢棄溶液檢測硫氯

處理廢棄物以及廢棄溶液最常見的方法就是進到焚化爐燃燒成灰燼,大大減少占用的空間,產出物也可以進到循環經濟中再利用。

這些廢棄物中可能含有硫和氯這些具有高腐蝕性的元素,當這兩種元素濃度高時,在焚化爐高溫下會產生化學反應,對焚化爐爐體造成腐蝕損害,減少焚化爐壽命,增加檢修次數,廢棄物的處理成本將大大提升。

因此廢棄物處理業者必須對高腐蝕元素先進行量測,依據檢測結果決定要收料燃燒或是與其他低濃度的廢棄物混合,稀釋腐蝕元素的濃度,降低對爐體的影響。

分析時的干擾

當使用XRF進行分析時,最害怕的是元素間的訊號干擾,導致元素訊號量變高造成誤判,以氯元素做舉例說明,當樣品中含有高鋇時,氯元素會受到鋇元素的干擾影響,產生偽陽的訊號,導致計算結果會高於實際值。

例如塑膠產品中為了提升性能,常添加氧化鋇做為添加劑,PVC生產製程中也會添加鋇鋅系的溶液做為安定劑使用。這些添加劑都可能會造成氯元素判斷時的影響。

圖1. 鋇(Ba)對氯(Cl) 產生元素干擾說明示意圖

能邁科技提供方案

能邁科技引進EDXRF二次靶材的進階技術進行分析,透過二次靶裁避開干擾元素的同時又可以獲得足夠的訊號量進行分析。

以下一個個案例說明,樣品中含有大量鋇對氯元素造成干擾型成偽陽訊號,為了證實二次靶材確實可以消除干擾,我們以相同樣品在一般空氣環境中做測試,以空氣中固定的背景氬氣(Ar)做為參考值,進行比對。

一般XRF直接量測結果中可以發現有大量鋇(Ba)元素的訊號,此時氯(Cl)元素的訊號會受到干擾,導致量測結果較實際值高。以二次靶材測試同一標準品,由能譜圖可以發現二次靶材消除了干擾源鋇(Ba)的波峰,此時可以發現原本高於右側氬(Ar)訊號的氯(Cl)元素,使用二次靶材後去除了鋇(Ba)元素的干擾,氯(Cl)的訊號降低,低於氬(Ar),證實二次靶材將干擾去除。

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