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主成分分析の概要

クリアライズは、鉄鋼や非鉄金属から、電池材料、エレクトロニクスデバイスまで、幅広い分野における無機成分分析に対応しています。ICP-AESや原子吸光光度計(AAS)などの分析機器と豊富な溶解技術を駆使し、お客様の分析ニーズにお応えします。ステンレス中のクロム定量、メッキ液中のスズ価数分析、銅中の硫黄分定量など、多様な分析課題に対応可能です。

  • JIS法に基づく成分の定量分析
  • 新規材料における成分の定量分析
  • 材料中の軽元素成分(水素,酸素,窒素,炭素,硫黄)
  • 金属材料の成分分析
  •   ステンレス材料中のクロムの定量分析
      めっき液中のスズ価数分析
      銅中の硫黄分の定量分析

  • セラミックス組成の定量分析
  • 高分子材料の金属成分定性・定量分析
  • エンジンオイル中の金属成分定性・定量分析

成分分析とは

成分分析とは、材料や製品にどのような元素・成分が含まれているかを調べ、その種類や含有量を明らかにする分析です。

材料の品質管理や研究開発、製品トラブルの原因調査、規格への適合確認など、さまざまな目的で活用されています。

クリアライズでは、鉄鋼・非鉄金属をはじめ、セラミックス、高分子材料、溶液、電池材料など幅広い試料に対応し、主成分から微量成分までの組成分析を行っています。

分析対象や知りたい成分、必要な定量範囲に応じて、ICP-AES、原子吸光光度計(AAS)、湿式化学分析など適切な分析方法を選定します。

成分分析はこんな目的で活用されています

  1. 品質管理
  2. 組成確認
  3. 規格確認
  4. 研究開発
  5. 原因調査

成分分析は、製品や材料の品質確認だけでなく、研究開発やトラブル調査など幅広い場面で活用されています。

・材料・製品の品質管理

材料に含まれる元素や成分量を確認し、製品品質の維持・管理に活用します。

・材料の組成確認

金属、セラミックス、高分子材料などに含まれる成分やその割合を確認します。

・規格・仕様への適合確認

JISなどの規格や社内基準に対し、材料の成分が要求値を満たしているか評価します。

・研究開発・材料選定

新規材料の成分を把握し、材料開発や性能比較のための基礎データとして活用します。

・不純物・トラブル原因の調査

材料中に含まれる想定外の元素や不純物を確認し、不具合や品質変化の原因究明に役立てます。

クリアライズが対応する成分分析

クリアライズでは、試料の種類や分析目的に合わせてさまざまな成分分析に対応しています。

<金属材料の成分分析>

鉄鋼や非鉄金属、ステンレスなどを対象に、主成分や含有元素を定量します。

<セラミックスの成分分析>

セラミックス材料に含まれる各元素の組成や含有量を評価します。

<高分子材料中の金属成分分析>

樹脂や高分子材料に含まれる金属元素について、定性・定量分析を行います。

<溶液中の成分分析>

めっき液や工業用水など、各種溶液中に含まれる金属元素や成分を評価します。

<軽元素の成分分析>

金属・無機材料中に含まれる水素、酸素、窒素、炭素、硫黄などの軽元素分析にも対応しています。

成分分析で使用する主な分析方法

成分分析では、分析する試料や対象元素、求める定量範囲に応じて適切な分析方法を選択することが重要です。

クリアライズでは、複数の分析装置と化学分析技術を組み合わせて成分を評価します。

<ICP-AES>

試料をプラズマ中に導入し、元素ごとに発生する光を測定することで、金属元素の種類や含有量を分析します。ppmから%オーダーまで幅広い濃度域の定量に利用できます。

<原子吸光光度法(AAS)>

特定元素が吸収する光を測定し、対象となる金属元素を定量します。目的元素を高感度に測定したい場合に活用されます。

<湿式化学分析>

滴定や比色などの化学反応を利用し、主成分の定量、価数判別、不純物の測定などを行います。

<水素・酸素・窒素分析>

材料中に含まれる水素、酸素、窒素などの軽元素を専用装置で測定します。

<炭素・硫黄分析>

試料を燃焼させ、発生したガスを検出することで炭素・硫黄の含有量を測定します。

分析方法主な用途
ICP-AES金属元素の定性・定量
AAS特定金属元素の高感度定量
湿式化学分析主成分・価数・不純物
H/O/N分析軽元素分析
C/S分析炭素・硫黄分析

主成分分析の特長

ICP-AESの外観

金属元素をppmから%まで定量が可能

高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP-AES)による測定

装置プラズマ中に液体試料を霧化して導入することで金属元素の種類と量が測定できます。

原子吸光光度計(AAS)による測定

目的とする金属元素特有の光源を照射して、フレーム中に液体試料を導入することで目的の金属元素の量が測定できます。

  • ICP-AESでの元素検出情報

  • 原子吸光光度計(AAS)の外観

  • ICP-AESの外観

  • ICP-AESの外観

滴定や比色を使用した湿式化学分析が可能

主成分分析や価数判別、不純物の測定に有効です。

  • 酸溶解の様子

  • アルカリ融解の様子

金属材料中の水素,酸素,窒素,炭素,硫黄の元素分析が可能

  • 水素・酸素・窒素分析装置による測定
  • He気流中で試料を融解して放出された酸素と水素を、CO2やH2Oに変換して赤外線により検出します。
  • また、CO2とH2Oを除去して熱伝導度で窒素を検出します。無機材料中の水素(H)・酸素(O)・窒素(N)の測定に有効です。
  • 炭素・硫黄分析装置による測定
  • 高周波で燃焼させて放出された二酸化炭素と二酸化硫黄を赤外線にて検出します。
  • 鉄鋼,非鉄,セラミックス中の炭素(C)・硫黄(S)の量が測定できます。

  • 窒素酸素水素計の外観

    水素・酸素・窒素分析装置の外観

  • 炭素・硫黄分析装置の外観

適用分野
  • 金属材料の成分分析
  • セラミックスの成分分析
  • 高分子材料の金属成分分析
  • 溶液中の成分分析
事例
  • めっき液中のスズ価数分析
  • ステンレス材料中のクロムの定量分析
  • エンジンオイル中の金属成分定性・定量分析
  • セラミックス組成の定量分析
  • 銅中の硫黄分の定量

成分分析を依頼する際のポイント

成分分析では、「何を知りたいのか」によって適した分析方法が異なります。

ご相談の際には、以下のような情報があると、分析方法や必要な前処理を検討しやすくなります。

  • 分析したい試料の種類・材質
  • 知りたい元素や成分
  • 定性分析・定量分析のどちらが必要か
  • 想定している濃度範囲
  • 分析の目的や背景
  • 適用したい規格や試験方法
  • 比較したい正常品・異常品などの有無

測定方法が分からない場合でも、分析目的や試料の状態を確認しながら適切な方法を検討します。

成分分析の流れ

  1. STEP 01 ご相談・ヒアリング分析したい試料や目的、知りたい成分などを確認します。
  2. STEP 02 分析方法の検討試料の材質や目的元素、必要な感度などから適切な分析方法をご提案します。
  3. STEP 03 試料の前処理必要に応じて酸溶解やアルカリ融解など、測定に適した状態へ試料を調製します。
  4. STEP 04 分析・測定目的に応じた分析装置や化学分析手法を用いて測定します。
  5. STEP 05 データ解析・結果報告測定結果を整理し、分析結果をご報告します。

成分分析の活用事例

<ステンレス材料中のクロム定量分析>

ステンレス材料に含まれるクロム量を測定し、材料組成の確認や品質管理に活用します。

<めっき液中のスズ価数分析>

めっき液中のスズについて価数を分析し、液管理やめっき工程の品質維持に役立てます。

<エンジンオイル中の金属成分分析>

オイル中に含まれる金属元素を定性・定量し、摩耗や材料由来成分の把握などに活用します。

<セラミックスの組成分析>

セラミックス材料を構成する元素を定量し、材料組成や品質の確認に利用します。

FAQ(よくあるご質問)

Qどのような材料の成分分析ができますか?

A鉄鋼・非鉄金属、セラミックス、高分子材料、各種溶液など、幅広い試料に対応しています。

Qどの成分を測定すればいいか分からなくても相談できますか?

Aはい。分析目的や材料の状態、発生している現象などをもとに、適した分析方法を検討します。

Q微量成分も分析できますか?

A主成分分析だけでなく、クリアライズでは材料中の微量成分分析にも対応しており、別途微量成分分析サービスも展開しています。

QJISに基づいた成分分析はできますか?

A既存サービスではJIS法に基づく成分の定量分析に対応しています。

Q金属以外の材料も分析できますか?

Aセラミックスや高分子材料、溶液中の成分分析にも対応しています。

所有装置・仕様

高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP-AES)

パーキンエルマーOPTIMA8300

  • ポリクロメータ型
  • 測定成分:金属元素全般
  • 分解能(感度など):ppm
  • 定量分析

堀場 ULTIMA2

日立ハイテクサイエンス SPS3520UV-DD

  • 高感度シーケンシャル
  • 測定成分:金属元素全般
  • 分解能(感度など):ppm
  • 多元素同時定性・定量分析
原子吸光光度計(AAS)

日立 Z2000

日立 Z2300

  • フレーム型
  • 測定成分:金属元素全般
  • 分解能(感度など):ppm
  • 鉄鋼、非鉄・非金属、工業用水など

日立 Z2010

  • 偏光ゼーマン型、フレーム型、フレームレス型
  • 測定成分:金属元素全般
  • 分解能(感度など):ppb
  • 鉄鋼、非鉄・非金属、工業用水、純水、飲料水
水素・酸素・窒素分析装置

LECO ONH836

  • 測定成分: 酸素、窒素、水素
  • 検出方法: 酸素、水素:非分散型赤外線吸収法
  •      窒素:熱伝導度法
  • 炉:    電極炉
炭素・硫黄分析装置

LECO CSLS-600

  • 高周波燃焼、赤外線吸収法
  • 測定成分:炭素、硫黄
  • 分解能(感度など):ppm
  • 鉄鋼、非鉄、セラミックス

材料成分分析

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