Laser ablation for direct analysis of tungsten carbides

HOLÁ, Markéta, Karel NOVOTNÝ, Alice STAŇKOVÁ and Viktor KANICKÝ. Laser ablation for direct analysis of tungsten carbides. In Hutní a průmyslová analytika 2007. Česká Těšín: Václav Helán, 2007, p. 45-50. ISBN 978-80-86380-38-4.

Basic information

• Original name: Laser ablation for direct analysis of tungsten carbides
• Name in Czech: Laserová ablace pro přímou analýzu karbidů wolframu
• Authors: HOLÁ, Markéta (203 Czech Republic, guarantor), Karel NOVOTNÝ (203 Czech Republic), Alice STAŇKOVÁ (203 Czech Republic) and Viktor KANICKÝ (203 Czech Republic).
• Edition: Česká Těšín, Hutní a průmyslová analytika 2007, p. 45-50, 6 pp. 2007.
• Publisher: Václav Helán

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Proceedings paper
• Field of Study: 10406 Analytical chemistry
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/07:00023746
• Organization unit: Faculty of Science
• ISBN: 978-80-86380-38-4
• Keywords in English: Tungsten carbide; laser ablation; inductively coupled plasma
• Tags: inductively coupled plasma, laser ablation, tungsten carbide

Abstract

The possibility of direct determination of Co, Nb, Ta and Ti in WC/Co cemented materials by different methods of laser ablation (LA-ICP-OES/MS, LIBS) has been studied. Using systems with higher laser wavelengths, fractionation occurred. The problem of fractionation arose especially in case of cobalt as an element with low melting and boiling temperature (1495stC and 2927stC) and different linkage in hard-metal samples comparing with other elements of interest. Signal vs. content dependences constructed for each element and each method show best correlation coefficients for LA-ICP-MS method using Nd:YAG @213 nm laser. Described LA-ICP-MS method is suitable for determination of mentioned analytes with repeatability up to 8% RSD. LIBS method using excimer laser is suitable for determination of Nb, Ta and Ti with repeatability up to 10% RSD. For Co determination using LIBS, only semiquntitative estimation is possible.

Abstract (in Czech)

Laserová ablace ve spojení s optickou i hmotnostní spektrometrií indukčně vázaného plazmatu (LA-ICP-OES/MS) a jako metoda LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) byla použita pro analýzu slinutých karbidů wolframu. LA-ICP-OES systém byl vybaven Nd:YAG laserem o vlnové délce 1064 nm ve spojení se spektrometrem Jobin Yvon 170 Ultrace, LA-ICP-MS využila Nd:YAG UP-213 (@213 nm) se spektrometrem Agilent 7500ce. Pro metodu LIBS byly použity dvě rozdílné instrumentace. První zahrnovala Nd:YAG laser pracující při vlnových délkách 1064 a 266 nm, monochromátor TRIAX 320 a fotonásobič jako detektor. V druhém případě se jednalo o spojení excimerového laseru (ArF@193 nm, KrF@248 nm) se spektrometrem MECHELLE 7500 a ICCD detektorem. Analyzovanými prvky byly Co, Nb, Ta a Ti. Pro každý z těchto prvků byly pro každou metodu sestrojeny závislosti signálů na známé koncentraci analytů a byla vyhodnocena korelace bodů na přímkách. Obecně lze říci, že nezávisle na výběru metody se správnost a přesnost výsledků zlepšovala se snižující se vlnovou délkou použitého laseru, což je dáno snížením frakcionačních efektů, které byly u vyšších vlnových délek pozorovány. Jako nejvhodnější metoda pro analýzu slinutých karbidů wolframu se ukázala metoda LA-ICP-MS (Nd:YAG@213 nm), která poskytovala lineární kalibrační závislosti v celém rozsahu s opakovatelností stanovení do 8 % RSD.

Links

• MSM0021622411, plan (intention): Name: Studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Study and application of plasma chemical reactions in non-isothermic low temperature plasma and its interaction with solid surface

• MSM0021622412, plan (intention): Name: Interakce mezi chemickými látkami, prostředím a biologickými systémy a jejich důsledky na globální, regionální a lokální úrovni (INCHEMBIOL) (Acronym: INCHEMBIOL)

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Interactions among the chemicals, environment and biological systems and their consequences on the global, regional and local scales (INCHEMBIOL)