Методы химического анализа являются основными при определении состава различных веществ. Современный химический анализ металлов и сплавов является важным этапом экспертизы, которая используется для определения качества продукции и проверки ее соответствия текущим стандартам. Без этой процедуры не проводятся технологические процессы в отрасли производства сталей, она необходима при создании и выпуске новых материалов, а также контроле выпускаемой продукции современными предприятиями. От правильности и точности проведенного анализа зависит качество и надежность будущей продукции, которая производится с использованием металлов и их сплавов.

Для повышения оперативности и автоматизации контроля, разработаны физико-химические и физические методы определения состава материалов. Среди этих методов одно из главных мест занимает спектральный анализ, имеющий множество ценностей и преимуществ.

Спектральный анализ был открыт более ста лет назад, в 1859 году Р. Бунзеном и Г. Кирхгофом, профессорами химии и физики одного из старейших и престижных учебных заведений Германии - Гейдельбергского университета имени Рупрехта и Карла. Открытие произвело огромное впечатление на современников и имело большое значение для развития знаний об окружающем мире.

Спектральный анализ - совокупность методов анализа химического состава веществ, в основе которого лежит исследование спектров испускания, поглощения, отражения и люминесценции. При этом используется основное свойство спектров: длина волны или частота - индивидуальный параметр, который соответствует только определенному атому исследуемого вещества, и не зависит от источника возбуждения.

Сравнительная простота и универсальность спектрального анализа сделали метод основным методом контроля состава вещества в металлургии, машиностроении, атомной промышленности. С его помощью определяют химический состав руд и минералов, особое место в этой области занимает неразрушающий контроль металлов и их сплавов.

Метод отличается высокой чувствительностью, точностью и простотой, что делает его универсальным, и обуславливает его широкое распространение в промышленности.

Методы спектрального анализа – методы, заключающиеся в определении химического состава и строения веществ по их спектру. Их делят на две большие группы:

Эмиссионные методы – используют спектры поглощения атомов и является одним из наиболее распространенных методов элементарного анализа вещества, основанный на регистрации атомных спектров с помощью специального прибора – спектрометра;

Абсорбционные методы (лат. Absorptio – поглощение, от absorbeo – поглощаю)  – используют спектры поглощения молекул и их частей. Абсорбционный анализ – аналитический метод определения содержащихся в пробе элементов, основанный на поглощении света свободными атомами.

Также есть еще методы, которые широко используются при проведении спектрального анализа, входящие в состав этих двух групп методов: комбинационные, люминесцентные, рентгеновские, радиоспектроскопические и спектрофотометрический.

Оптико-эмиссионный спектральный анализ (ОЭСА)

Наибольшее распространение получил оптический эмиссионный спектральный атомный анализ (ОЭСА). Этот мощный инструмент позволяет решать различные по сложности аналитические задачи.

Оптико-эмиссионные спектральные приборы обладают высокой избирательностью, позволяют исследовать различные вещества с высокой скоростью, чувствительностью и точностью. При этом расход анализируемого вещества крайне мал.

К достоинствам метода спектрального анализа следует отнести:

Возможность исследования химического состава образца в любом агрегатном состоянии;

Подготовка пробы отличается простотой, а в некоторых случаях не требуется вовсе;

Высокая скорость проведения анализа позволяет автоматизировать процесс;

Анализ одного образца можно проводить многократно;

Высокая точность результатов анализа и избирательность;

Простота эксперимента и относительно невысокая стоимость;

Возможность проведение исследований, как в полевых, так и лабораторных условиях.

Cпектральный анализ находит широкое практическое применение по сравнению с другими методами спектрального анализа. Он используется для исследования самых разнообразных объектов, а при анализе металлов и сплавов значение ОЭСА трудно переоценить.

С помощью эмиссионной спектрометрии решаются целый ряд аналитических задач:

Исследование химического состава сплава при ведении плавки металла;

Анализ готовых изделий с целью определения марки, состава, примесей;

Контроль качества на всех стадиях производства;

Контроль качества исходного материала;

Экологический мониторинг состояния окружающей среды;

Изучение химического состава геологических объектов.

Значение спектрального анализа в металлургической промышленности очень велико, так как этот метод дает ряд преимуществ. С помощью спектральных приборов решается большинство аналитических задач:

Определение марки стали;

Анализ углерода, серы и фосфора в сплаве;

Анализ неметаллических включений и примесей;

Анализ чистых металлов и сложных сплавов;

Сертификационный анализ.

Главную и существенную роль в объективности получаемых результатов спектрального (химического) анализа играет квалификация, теоретическая подготовка и навыки практической работы специалистов.

Возможности оптико-эмиссионных приборов не ограничиваются указанными выше областями промышленности, и позволяют использовать их во многих сферах жизнедеятельности человека. Конструкция и методы исследования постоянно совершенствуются, что позволяет им соответствовать уровню развития науки и технологии, и иметь оптимальные технико-экономические показатели.