Спектральний аналіз металів та сплавів

Спектральний або хімічний аналіз металів – це метод, який використовується для визначення складу та концентрації елементів у металевому зразку. Завдяки йому, компанії отримують вдосконалений процес контролю якості виробництва, зворотного проєктування та розслідування відмов.

Трохи історії. Приблизно триста років тому для проведення хімічного аналізу металу необхідно було виконати безліч хімічних експериментів для кожного визначуваного елемента. Деякі елементи, такі як вуглець, взагалі не піддавалися кількісному визначенню.

Навіть у середині минулого століття, в епоху технічного прогресу, вуглець у сталях часто визначали методом «іскрової проби». Досліджуваний зразок металу притискали до наждачного круга, що обертався, і за формою та кольором іскри визначали тип сталі та приблизний вміст вуглецю. Треба віддати належне, металурги того часу могли досить точно визначити вміст вуглецю за допомогою цього методу. Однак навіть вони не могли визначити такі домішкові елементи, як: S – сірка (Sulfur), P – фосфор (Phosphorus), As – миш’як (Arsenic).

Нині ж, коли фахівці володіють кращими ресурсами та знаннями, ідентифікація, характеристика та перевірка матеріалів стали простішими та незамінними. З новими технологіями підприємства отримують гарантію того, що їхні матеріали або продукти були виготовлені відповідно до правильної марки сплаву і відповідають національним або міжнародним нормам і стандартам. Хімічний аналіз металів також використовують у зворотному проєктуванні для визначення сплавів, використовуваних для виробництва компонента, і в розслідуваннях відмов для встановлення того, чи був використаний правильний сплав.

Для точного визначення складу і властивостей металів використовують різні методи хімічного аналізу. Ці методи дають змогу виявляти і кількісно визначати елементи в металевих зразках з високим ступенем точності. Різноманітність методів зумовлена різними вимогами до аналізу, такими як точність, чутливість, тип аналізу і стан зразка. Нижче представлено основні методи хімічного аналізу металів, кожен з яких має унікальні характеристики та переваги.

Метод ICP-MS (мас-спектрометрія з індуктивно-зв’язаною плазмою) – це аналітичний метод на основі мас-спектрометрії в галузі елементного аналізу. Простіше кажучи, він заснований на спектральному аналізі іонізованого зразка. Зразок, що тестується, впорскується в плазмовий потік, який розриває хімічні зв’язки та іонізує вільні атоми. Потім іонний пучок центрується і відправляється в мас-спектрометр. Тут апаратура системи детектування виявляє окремі іони як імпульси на основі відношення їхньої маси до заряду (m/z), потім зіставляє їхні сигнатури з сигнатурами слідових елементів.

Мас-спектрометрія з індуктивно зв’язаною плазмою (ІЗП-МС) міцно закріпилася в елементному аналізі завдяки своїй надійності, універсальності та високоточному аналізу. Метод характеризується не тільки слідовими межами виявлення, але також і високою швидкістю вимірювання, найширшим діапазоном розв’язуваних завдань і прекрасною продуктивністю.

Під час використання у вас є можливість комбінувати кілька рішень і продуктів. Наприклад, поєднання сучасних автосамплерів і регулювальних клапанів дає змогу значно підвищити пропускну спроможність зразків, а поєднання ІЗП-МС із високоефективною рідинною хроматографією або системою лазерної абляції відкриває можливості в нових галузях застосування.

Зразки мають бути у формі розчину, тому тверді зразки металу/сплаву обробляються комбінацією кислот та/або інших окиснювачів, придатних для випробування їхнього хімічного складу. Найсучаснішим рішенням для пробопідготовки до елементного аналізу є системи мікрохвильової мінералізації. 

Прилад ІЗП-МС вимірює відношення маси до заряду зразка високотемпературної плазми, яка стає іонізованою. 

Інструмент калібрується для кожної методики з використанням калібрувальних стандартів, призначених персоналом лабораторії, наприклад, відділом управління якістю. Калібрувальні стандарти можуть бути одно- або багатоелементними залежно від типу методики і поставляються з актуальними сертифікатами (NIST). Для калібрування приладу готують серію калібрувальних розчинів із різним вмістом елемента (-ів) з урахуванням необхідного діапазону вимірювань. Калібрувальні криві зазвичай складаються з 3-6 калібрувальних стандартів.

• Швидкі вимірювання практично кожного елемента за 3 хвилини зчитування зразка 
• Висока чутливість і низькі межі виявлення для більшості елементів. Також можна вимірювати співвідношення стабільних ізотопів елементів
• Можливість вимірювання елементів у концентраціях від менш ніж 0,1 ppt до понад 1000 ppm в одному вимірюванні
• Можливість вимірювання широкого спектра типів зразків, включно з органічними розчинниками та розчинами із вмістом розчинених твердих речовин до 25%
• Підключення до інших методів, таких як рідинна або газова хроматографія, системи лазерної абляції
• Автоматична робота з використанням автодозатора (автосамплера)

Аналіз металів нині є основною сферою застосування методу ICP-OES. Цей метод пропонує кілька важливих переваг: швидкість аналізу, чутливість, діапазон елементів, що визначаються, і можливість одночасного вимірювання слідових, другорядних і основних компонентів є значущими факторами його зростаючого прийняття в цій галузі. Однак, визнаючи переваги ICP-OES для аналізу металів, слід також визнати суттєві обмеження. Асортимент продукції, а отже, і діапазон матриць, величезний. До них належать такі матеріали, як метали та їхні сплави, таблетовані порошкові продукти для обробки алюмінію та міді, сплави на основі міді тощо. 

Крім того, існує безліч спеціалізованих вироблених сплавів. Ще однією складністю є різноманітність прийнятих методів підготовки зразків; це, безсумнівно, є віддзеркаленням різноманітності аналізованих матеріалів. ICP-OES, можливо, менш широко застосовується в аналізі металів, ніж можна було б очікувати. У виробництві первинного металу це частково пояснюється доступністю швидких багатоелементних методів аналізу твердого металу, таких як іскрова АЕС або XRF. Необхідність розчинення зразка, іноді тривале і кваліфіковане завдання, також може бути обмежувальним фактором.

Однак існують різні випадки, коли ICP-OES особливо добре підходить:

• зразки, представлені у формах, які нелегко адаптувати до твердим методам: до них відносяться фрезерування та тирса, шматки, які менші за діаметр іскрового опіку або первинного рентгенівського пучка, і листи, які можуть бути занадто тонкими для того й іншого.
• розділені зразки, для яких потрібна процедура розчинення, щоб зробити їх однорідними.
• багатоосновні додатки, у разі яких одночасні іскрові або XRF прилади були б складними і дорогими.

1. Підготовка зразка

Зразок, як правило, в рідкій формі, готується шляхом розчинення твердого металевого зразка у відповідній кислоті або шляхом розведення рідкого зразка. Мета полягає в тому, щоб перетворити зразок у розчин, який можна ввести в прилад ICP-OES.

2. Розпилення

Підготовлений розчин зразка вводиться в прилад через розпилювач. Розпилювач перетворює рідкий зразок в аерозоль (тонкодисперсний туман), змішуючи його з потоком аргону. Потім аерозоль переноситься в плазмовий пальник.

3. Іонізація в плазмовому пальнику

Аерозоль потрапляє в плазмовий пальник, який являє собою високотемпературний іонізований газ, отриманий шляхом пропускання потоку аргону через радіочастотне (РЧ) поле. Плазма може досягати температури близько 10 000 К (приблизно 9 700 °C). У цьому надзвичайно гарячому середовищі атоми зразка збуджуються до більш високих рівнів енергії.

4. Випромінювання світла

Коли збуджені атоми повертаються у свій основний стан, вони випромінюють світло на характерних довжинах хвиль, специфічних для кожного елемента. Випромінюване світло відповідає різниці енергій між збудженим і основним станами атомів, і кожен елемент випромінює світло на унікальному наборі довжин хвиль.

5. Оптичне виявлення випромінювання

Випромінене світло збирається і направляється через спектрометр. Спектрометр розділяє світло на його складові довжини хвиль (подібно до призми, що розсіює світло в веселку). Це дає змогу приладу виявляти певні довжини хвиль світла, випромінюваного елементами в зразку.

6. Кількісна оцінка

Інтенсивність випромінюваного світла на кожній характерній довжині хвилі вимірюється детектором (зазвичай фотопомножувальною трубкою або детектором ПЗС). Інтенсивність пропорційна концентрації елемента в зразку. Порівнюючи виміряні інтенсивності з інтенсивностями відомих стандартів, можна визначити концентрації елементів у зразку.

7. Аналіз даних

Виявлені інтенсивності обробляються й аналізуються програмним забезпеченням приладу, яке видає остаточні результати, як правило, у вигляді концентрації кожного елемента, присутнього в зразку.

Оптична емісійна спектроскопія (ОЕС) – це надійний і широко використовуваний аналітичний метод, який застосовується для визначення елементного складу широкого спектру металів.

Типи зразків, які можна тестувати за допомогою ОЕС, охоплюють зразки з розплаву в первинному і вторинному виробництві металів, а також у металообробній промисловості (труби, болти, стрижні, дріт, пластини та багато іншого).

Частина електромагнітного спектра, використовувана OES, включає видимий спектр і частину ультрафіолетового спектру. З точки зору довжини хвилі це від 130 нанометрів до приблизно 800 нанометрів.

ОЕС може аналізувати широкий спектр елементів від водню до урану в зразках твердих металів, охоплюючи широкий діапазон концентрацій, забезпечуючи дуже високу точність і низькі межі виявлення. ОЕС особливо добре підходить для аналізу композитних матеріалів. Він може надати інформацію як про елементний склад, так і про мікроструктуру матеріалу. 

Елементи і концентрації, які можуть визначати аналізатори OES, залежать від матеріалу, що тестується, і типу використовуваного аналізатора.

Усі OES аналізатори містять три основні компоненти:

1. Генератор збудження, наприклад, електрична іскра або дугове джерело.
2. Оптичний пристрій, який уловлює світло, розділяє його на спектральні лінії і вимірює його. 
3. Комп’ютер і система зчитування

Високовольтний імпульс іонізує атмосферу між кінчиком протиелектрода і поверхнею зразка, роблячи її провідною. Зазор стає низькоомним, і генерується стабільний струм. Утворюється плазма, яка нагріває матеріал до кількох тисяч градусів. Потім матеріал випаровується, розпорошується та іонізується. При іскровому збудженні цей струм переривається з певною частотою від 100 до 1000 Гц.

Оптичний пристрій, який вловлює світло, розділяє його на спектральні лінії і вимірює його. Він використовує решітку високої роздільної здатності для поділу вхідного світла на довжини хвиль, характерні для елементів. Потім відповідний детектор вимірює інтенсивність світла для кожної довжини хвилі, які є унікальними для кожного елемента. Виміряна інтенсивність пропорційна зміщенню концентрації елемента в зразку.

Комп’ютерна система отримує виміряні інтенсивності й обробляє ці дані за допомогою зумовленого калібрування для отримання елементарних концентрацій. Користувацький інтерфейс забезпечує мінімальне втручання оператора з чітко відображеними результатами, які можна роздрукувати або зберегти для подальшого використання.

Для типового металевого зразка, що містить залізо, марганець, хром, нікель, ванадій тощо, кожен елемент випромінює безліч довжин хвиль, що призводить до багатого лініями спектру. Наприклад, залізо випромінює трохи більше 8000 різних довжин хвиль, тому вибір оптимальної лінії випромінювання для даного елемента в зразку важливий.

Потім окремі сигнали піків спектральних ліній збираються детекторами й обробляються для генерації спектра, що показує піки інтенсивності світла залежно від їхніх довжин хвиль. 

Довжина пікової хвилі ідентифікує елемент, а його пікова площа або інтенсивність дають уявлення про його кількість у зразку. Потім аналізатор використовує цю інформацію для розрахунку елементного складу зразка на основі калібрування із сертифікованим еталонним матеріалом. Весь процес, від натискання кнопки запуску або тригера до отримання результатів аналізу, може бути швидким, як 3 секунди, або може зайняти до 30 секунд для повного точного кількісного аналізу, все залежить від аналізатора, що використовується, діапазону вимірюваних елементів і концентрацій цих елементів.

• Широкий елементний діапазон: OES виявляє широкий спектр елементів, включно як з основними, так і слідовими елементами.
• Висока чутливість і точність: OES забезпечує високу чутливість, дозволяючи виявляти низькі концентрації елементів. 
• Швидкий аналіз: OES здатний видавати швидкі результати, часто протягом декількох хвилин, що робить його ідеальним для високопродуктивних середовищ.
• Універсальність: метод можна застосовувати до різних типів і форм металів, включно з твердими речовинами, порошками та рідинами. 
• Економічна ефективність: системи OES, як правило, економічно ефективні, враховуючи мінімальну підготовку зразків.
• Неруйнівний контроль: весь процес є мінімально інвазивним, що дає змогу надалі використовувати зразок.
• Простота використання: сучасні OES аналізатори розроблені зі зручними інтерфейсами та функціями автоматизації, що робить їх доступними для операторів з різним рівнем знань.

Ознайомитися з характеристиками та замовити аналізатор можна за посиланням.

Аналіз SEM (скануюча електронна мікроскопія) полягає в концентрації сфокусованого пучка електронів високої енергії, який генерує низку сигналів на поверхні твердих зразків: металів, полімерів або композитів. Ці сигнали, отримані в результаті взаємодії електронів зі зразком, передають важливу інформацію про зразок, як-от текстуру, мікроструктуру, процеси, виконані з матеріалом під час виробництва, і чи відповідає матеріал необхідним специфікаціям для забезпечення оптимальної довговічності в передбачуваному застосуванні.

Аналіз SEM (скануюча електронна мікроскопія) полягає в концентрації сфокусованого пучка електронів високої енергії, який генерує низку сигналів на поверхні твердих зразків: металів, полімерів або композитів. Ці сигнали, отримані в результаті взаємодії електронів зі зразком, передають важливу інформацію про зразок, як-от текстуру, мікроструктуру, процеси, виконані з матеріалом під час виробництва, і чи відповідає матеріал необхідним специфікаціям для забезпечення оптимальної довговічності в передбачуваному застосуванні. 

Аналіз за допомогою СЕМ виконується швидко, а мікроскопи, які використовуються в цьому процесі, здатні генерувати дані в складній цифровій формі.

СЕМ використовується в дослідженнях, контролі якості та характеризації в різних галузях промисловості, включно з виробництвом напівпровідників, біологією, нанотехнологіями, криміналістикою, геологією і матеріалознавством. 

Скануюча електронна мікроскопія працює шляхом сканування зразка електронними променями. Електронна гармата вистрілює цими променями, які потім прискорюються вниз по колоні скануючого електронного мікроскопа.

Під час цього процесу електронні промені проходять через низку лінз і отворів, які їх фокусують.

Аналіз відбувається в умовах вакууму, що запобігає взаємодії молекул або атомів, які вже перебувають у колоні мікроскопа, з електронним променем. Це забезпечує високу якість зображення. Вакуум також захищає джерело електронів від вібрацій і шуму.

Електронні промені сканують зразок у растровому форматі, скануючи поверхню по лініях з боку в бік, зверху вниз.

Електрони взаємодіють з атомами на поверхні зразка. Ця взаємодія створює сигнали у вигляді вторинних електронів, зворотно розсіяних електронів і променів, характерних для зразка.

Детектори в мікроскопі вловлюють ці сигнали і створюють зображення з високою роздільною здатністю, які виводяться на екран комп’ютера.

• Універсальність зразка 

СЕМ може аналізувати різні матеріали, включно з порошками, твердими матеріалами, покриттями, біологічними зразками і волокнами.

• 3D і візуалізація високої роздільної здатності 

Візуалізація високої роздільної здатності забезпечує детальну візуалізацію особливостей поверхні, а тривимірне зображення поверхні зразка створюється шляхом захоплення безлічі зображень під різними кутами. 

• Елементний аналіз 

Елементний склад визначається за допомогою детекторів EDS (енергетична дисперсійна рентгенівська спектроскопія) або WDS (хвильова дисперсійна рентгенівська спектроскопія). Аналіз EDS використовується для доповнення зображень з високою роздільною здатністю і великою глибиною різкості елементним аналізом матеріалів у полі зображення.

Рентгенофлуоресцентний (РФА) аналіз металів – це потужний і неруйнівний аналітичний метод, що використовується для визначення елементного складу металевих зразків. Цей метод використовує принцип рентгенівської флуоресценції, коли первинні рентгенівські промені збуджують атоми в зразку, змушуючи їх випускати вторинні (або флуоресцентні) рентгенівські промені. Енергії та інтенсивності цих випромінюваних рентгенівських променів характерні для певних елементів, що дає змогу проводити точний якісний і кількісний аналіз.

В енергодисперсійному рентгенофлуоресцентному приладі первинні рентгенівські промені генеруються в рентгенівській трубці, в якій катод нагрівається доти, доки не випустить електрони, які потім прискорюються шляхом застосування високої напруги. Ці електрони вдаряються об анодний матеріал трубки (зазвичай із вольфраму), який потім створює рентгенівське випромінювання. Фільтр із нікелю або алюмінію використовується для оптимізації розподілу енергії первинного рентгенівського випромінювання для конкретного вимірювального застосування.

Коліматор (апертура) використовується для обмеження розміру рентгенівського променя, який може створити пляму вимірювання розміром всього 0,3 мм. Це ідеально підходить для перевірки металевого дроту, невеликих компонентів ювелірних виробів або тонких швів припою.

Детектор вимірює розподіл енергії рентгенівського флуоресцентного випромінювання, що випускається зразком, яке відображається у вигляді спектра сигналу. Характерні рентгенівські промені позначені K, L, M або N, щоб позначити оболонку, з якої вони виникли. Рентгенівські промені, що падають на передню контактну ділянку детектора, поглинаються в ділянці об’ємного кремнію і генерують пари електрон-дірка. Кількість генерованих заряджених носіїв залежить від енергії падаючого рентгенівського променя. Попередньо встановлене електричне поле між переднім контактом і анодом змушує ці електрони і дірки дрейфувати вздовж ліній поля, тобто до анода. Потім накопичений на аноді заряд перетворюється на напругу попереднім підсилювачем. Величина цієї виміряної напруги відповідає енергії виявленого рентгенівського променя. Сучасні кремнієві дрейфові детектори зазнають набагато менше електронного шуму і можуть забезпечувати набагато вищі швидкості лічби (>10 000 імп/с) і кращу роздільну здатність (<160 еВ), порівняно з традиційними пропорційними лічильниками або pin-діодами. Це особливо корисно для коротких часів вимірювання.

• Універсальність 

Цей метод можна використовувати для визначення хімічного складу найрізноманітніших типів зразків, включно з твердими речовинами, рідинами, суспензіями та сипучими порошками. XRF крім цього використовується для визначення товщини та складу шарів і покриттів і може бути легко використаний для швидкого скринінгу (напівкількісного). Він може аналізувати елементи від натрію (Na) до урану (U) в діапазоні концентрацій від декількох ppm до 100%. 

• Надійність та економічність

Аналіз XRF поєднує високу точність та достовірність з простою і швидкою підготовкою зразків. Жодні кислоти та хімікати не потрібні, оскільки зразки не потрібно розчиняти в рідині або розбавляти.

Ознайомитися з характеристиками та замовити аналізатор можна за посиланням.

Лазерно-іскрова емісійна спектроскопія (ЛІЕС) – один із методів атомно-емісійного спектрального аналізу, в якому використовують спектри плазми лазерного пробою (лазерної іскри). 

Лазерна плазма є джерелом емісійного спектра емісійного спектра атомів та іонів, що перебувають в області розвитку оптичного пробою. Реєстрація спектрального складу випромінювання лазерної плазми та вимірювання інтенсивностей емісійних ліній дає змогу проводити ідентифікацію елементів і вимірювати їхню концентрацію. 

Більшість портативних ЛІЕС-аналізаторів використовують для швидкого сортування сплавів на складах металобрухту, визначення марки сплавів та аналізу для різних галузей застосування в металургії.

Основним фізичним процесом, який формує суть технології LIBS, є утворення високотемпературної плазми, викликаної коротким лазерним імпульсом. Коли лазерний промінь із коротким імпульсом фокусується на поверхні зразка, невеликий об’єм маси зразка аблірується (тобто видаляється як за допомогою термічного, так і нетермічного механізмів) – у процесі, відомому як лазерна абляція. Ця абльована маса далі взаємодіє із задньою частиною лазерного імпульсу, утворюючи високоенергетичну плазму, яка містить вільну електроніку, збуджені атоми та іони. Багато фундаментальних дослідницьких проєктів показали, що температура плазми може перевищувати 30 000 К на ранній стадії її виникнення.

Коли лазерний імпульс закінчується, плазма починає охолоджуватися. У процесі охолодження плазми електрони атомів та іонів у збуджених електронних станах потрапляють у природні основні стани, змушуючи плазму випромінювати світло з дискретними спектральними піками. Випромінюване плазмою світло збирається і з’єднується з модулем детектора ICCD/спектрографа для спектрального аналізу LIBS. Кожен елемент у періодичній таблиці пов’язаний з унікальними спектральними піками LIBS. Шляхом ідентифікації різних піків для аналізованих зразків можна швидко визначити їхній хімічний склад. Часто інформацію про інтенсивностях піків LIBS можна використовувати для кількісної оцінки концентрації слідових і основних елементів у зразку.

Завдяки розвитку потужного хемометричного програмного забезпечення для аналізу даних LIBS і постійному прогресу в розумінні основ лазерної абляції сучасні дослідники-аналітики ефективно застосовують LIBS як для кількісного, так і для дискримінаційного аналізу матеріалів для широкого спектра матриць зразків.

LIBS займає унікальну нішу в галузі аналітичних методів. Його сильні сторони в тому, що аналіз швидкий і не вимагає підготовки зразків. Він також портативний у ручних пристроях, які приблизно розміром з бездротовий дриль. LIBS дуже чутливий до легких елементів, включаючи H (Гідроген), Li (Літій) і Be (Берилій). Крім того, спектри LIBS містять детальну інформацію про склад матеріалу, що робить цей метод ідеальним для кореляційних і провенансних досліджень.

Ознайомитися з характеристиками та замовити аналізатор можна за посиланням.

У сфері аналізу металів вибір відповідного інструменту має вирішальне значення для отримання точних і ефективних результатів. Крім видів аналізаторів відповідно до методу аналізу прилади також діляться на два типи, виходячи з конструкції – стаціонарні та портативні. Обидва типи аналізаторів мають свої особливості та сфери застосування. Розуміння сильних і слабких сторін цих аналізаторів необхідне як досвідченим фахівцям, так і новачкам у галузі.

На фото оптично-емісійний спектрометр Hitachi OES 750

Стаціонарні аналізатори є основою лабораторного аналізу металів. Ці складні прилади призначені для роботи в умовах, де точність має першорядне значення, а інфраструктура дає змогу проводити складні аналізи з високою роздільною здатністю.

Висока точність: Стаціонарні аналізатори оснащені сучасними детекторами й оптикою, які дають змогу виявляти слідові елементи та проводити точне кількісне визначення основних компонентів. Такий рівень точності необхідний у таких галузях, як розробка сплавів, аналіз відмов і контроль якості у виробництві.

Комплексний аналіз: Ці аналізатори здатні працювати з широким діапазоном типів і розмірів зразків, що робить їх універсальними інструментами для всебічної характеризації матеріалів. Вони можуть виконувати детальний аналіз різних металевих матриць, надаючи цінні відомості про склад і властивості металів.

Автоматизація та управління даними: Багато стаціонарних аналізаторів інтегровані з програмним забезпеченням, яке автоматизує збирання даних, аналіз і звітність. Ця функція не тільки підвищує точність, а й спрощує робочі процеси, даючи змогу проводити високопродуктивний аналіз у промислових або дослідницьких умовах.

Головними недоліками є висока вартість і необхідність у контрольованому середовищі, що може стати обмеженням у деяких випадках. Такі аналізатори зазвичай використовуються в сценаріях, де точність і здатність працювати зі складними зразками мають пріоритет над мобільністю.

На фото портативний оптично-емісійний спектрометр PMI-MASTER Smart

Портативні аналізатори пропонують інший набір переваг, насамперед пов’язаних із мобільністю та можливістю проведення аналізу на місці. Ці прилади розроблені для використання в польових умовах, де потрібні швидкі та надійні результати без необхідності транспортування зразків до лабораторії. Найпоширеніші портативні аналізатори використовують такі технології, як портативний XRF або портативний OES.

Мобільність: Можливість переносити аналізатор до зразка, а не навпаки, є значною перевагою в таких галузях, як переробка металобрухту, гірничодобувна промисловість і будівництво. Портативні аналізатори дають змогу миттєво приймати рішення в польових умовах.

Швидкість: Портативні аналізатори можуть видавати результати протягом декількох секунд, що робить їх ідеальними для застосування в тих випадках, коли час має вирішальне значення. Наприклад, під час перевірки матеріалів у процесі виробництва або інспекції.

Зручний інтерфейс: Ці прилади зазвичай мають інтуїтивно зрозумілий інтерфейс, що дає змогу операторам із різним рівнем досвіду виконувати аналіз із мінімальною підготовкою. Це робить їх доступними інструментами як для фахівців, так і для техніків на місцях.

Однак портативні аналізатори можуть не відповідати точності та чутливості стаціонарних систем, особливо при визначенні мікроелементів. Компроміс між портативністю і точністю має бути ретельно зважений, виходячи з конкретних вимог до аналізу.

Вибір між стаціонарними і портативними аналізаторами металів багато в чому залежить від контексту використання. Для завдань, де важливі максимальна точність, детальний аналіз і управління даними, краще використовувати стаціонарні аналізатори. Вони незамінні в дослідницьких лабораторіях, відділах контролю якості та на виробництві, де необхідно ретельно вивчити властивості матеріалів.

І навпаки, портативні аналізатори незамінні в ситуаціях, коли важливі швидкість, гнучкість і можливість проведення аналізу на місці. Вони дають змогу швидко ухвалювати рішення й особливо корисні в динамічних умовах, коли зразки нелегко транспортувати або потрібне негайне отримання результатів.