يُعدّ تحديد كميات SiO₂ وNa₂O وCaO وMgO وAl₂O₃ وPbO وK₂O ضروريًا للتحكم الدقيق في خصائص المنتج والامتثال للوائح التنظيمية. توفر أجهزة Lonnmeter XRF قياسات دقيقة ومباشرة لهذه المكونات الأساسية.
يكشف التحليل الروتيني عن انحرافات تصل إلى 0.01% وزناً للأكاسيد الرئيسية، مما يضمن التزام المصنّعين بالنطاق المستهدف لعناصر تركيب الزجاج. ويمكن أن تؤثر مستويات أكسيد الصوديوم (Na₂O) أو أكسيد الكالسيوم (CaO) غير الصحيحة على المقاومة الحرارية والشفافية والمتانة. ويقلل التحكم الدقيق من رفض الدفعات بسبب اللون غير المطابق للمواصفات أو الأعطال الميكانيكية.
تحليل الزجاج بالأشعة السينية الفلورية
*
تركيب الزجاج: العناصر وأنواع المواد
يتكون أكثر من 70% من الزجاج التجاري من السيليكا (SiO₂)، مما يمنحه صلابة هيكلية ومقاومة كيميائية. أما الصودا (Na₂O)، التي تُضاف عادةً بنسبة 12-15%، فتُخفض درجة الانصهار، مما يُحسّن من سهولة التصنيع. بينما يزيد الجير (CaO)، الذي يُضاف بنسبة 9-12% تقريبًا، من الصلابة والمتانة الكيميائية. وتُعزز الألومينا (Al₂O₃)، التي تُضاف بنسبة 1-3%، القوة الميكانيكية وتُحسّن الاستقرار الحراري. ويُستخدم المغنيسيا (MgO) والبوتاس (K₂O) بكميات أقل لضبط اللزوجة وخصائص السطح بدقة. أما أكسيد الرصاص (PbO)، الذي يُضاف بنسبة تزيد عن 24%، فيُكسب الزجاج معامل انكسار عالٍ وكثافة أكبر، وهما عاملان حاسمان في صناعة الزجاج البصري وزجاج الرصاص.
تُحدد أنواع الزجاج المختلفة بناءً على عناصر تركيبه. يهيمن زجاج الصودا والجير على الإنتاج العالمي نظرًا لتوازن خصائصه الميكانيكية والكيميائية. أما زجاج البوروسيليكات، الذي يحتوي على 10-13% من أكسيد البورون (B₂O₃)، فيتيح تمددًا حراريًا منخفضًا، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات المختبرات وأدوات الطهي. ويُعطي زجاج الرصاص الأولوية للوضوح البصري واللمعان في صناعة أدوات المائدة. بينما يستبدل زجاج الألومينوسيليكات نسبة أعلى من أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) لزيادة متانته في البيئات القاسية. ويعتمد أداء كل نوع من أنواع الزجاج على التحكم الدقيق في تركيب مواده.
خرز زجاجي منصهر، وحبيبات زجاجية، ومسحوق زجاجي
تتميز حبيبات الزجاج المنصهر بتجانس عالٍ وتبخر ضئيل، مما يوفر نتائج دقيقة في التحليل العنصري باستخدام مطيافية الأشعة السينية الفلورية (XRF) لإنتاج الزجاج. كما أن بنيتها المتجانسة تقضي على عدم التجانس الدقيق، مما يضمن التحديد الكمي المباشر لعناصر SiO₂ وNa₂O وCaO وMgO وAl₂O₃ وPbO وK₂O.
تُستخدم حبيبات الزجاج كمواد مرجعية موثوقة ومعايير معايرة في عمليات مراقبة جودة إنتاج الزجاج. فهي تُتيح تحليلًا سريعًا للتركيب الكيميائي، وتُساعد في الكشف عن اختلافات الدفعات أو التلوث في مختبرات ضمان الجودة/مراقبة الجودة. كما تحتفظ الحبيبات بالعناصر الأساسية لتركيب الزجاج، مما يُعزز إمكانية تتبع المنتج عبر مراحل الإنتاج.
يدعم مسحوق الزجاج تركيبات الطلاءات والمواد الكاشطة ومعالجة الخلطات الكيميائية وإعادة التدوير، كما يُسهّل عملية الصهر السريع. ويضمن حجم جزيئاته الدقيق تجانسًا كاملًا للعناصر، وهو أمر بالغ الأهمية لإعداد عينات تمثيلية. تمتد تطبيقات مسحوق الزجاج لتشمل تطوير العمليات والمنتجات على حد سواء، مما يسمح بمراقبة دقيقة لتركيب المواد الزجاجية ويدعم التحليل المباشر والدقيق باستخدام تقنية الأشعة السينية الفلورية (XRF).
مصنع زجاج
*
مراقبة الجودة في إنتاج الزجاج
تعتمد مراقبة جودة إنتاج الزجاج على تقنية الأشعة السينية الفلورية (XRF) لإجراء فحوصات متعددة العناصر، مما يضمن اتساق الدفعات ويمنع التلوث. تقوم أنظمة Lonnmeter XRF بقياس كميات السيليكون والصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم والألومنيوم والبوتاسيوم والرصاص وغيرها من العناصر الأساسية في أقل من 60 ثانية. تكشف إجراءات التحليل بتقنية الأشعة السينية الفلورية (TXRF) عن العناصر الرئيسية والنادرة، مثل المنغنيز والنيكل والنحاس والزنك والسترونتيوم، وصولاً إلى مستويات أجزاء في المليون.
تمنع مراقبة العناصر النزرة حدوث تغيرات لونية غير مرغوب فيها وضعف ميكانيكي. ويساهم الكشف عن تركيزات الحديد والتيتانيوم والرصاص في تعزيز نقاء الصورة البصرية، ويزيل مخاطر الشوائب أو نقاط الإجهاد. كما أن رسم الخرائط العنصرية، الذي يتم باستخدام تقنيات متقدمة مثل التصوير المقطعي بالأشعة السينية والتصوير المجهري متحد البؤر، يضمن التجانس المكاني عبر ألواح الزجاج أو الزجاج المصبوب، وهو أمر بالغ الأهمية للإنتاج على نطاق واسع.
تُسهّل أجهزة الأشعة السينية المحمولة والمدمجة عملية المسح السريع، وتُدمج النتائج في نظام التحكم بالعمليات في الوقت الفعلي. يُحسّن هذا النهج ضمان جودة تصنيع الزجاج، ويدعم المواصفات الدقيقة للمنتج والاستجابة الفورية لأي انحرافات في العملية.
تقنيات التحديد والتمييز بين الأنواع
تشمل تقنيات تحديد هوية الزجاج: البصمة الطيفية بالأشعة السينية، وقياسات الكثافة، وتقييم معامل الانكسار. توفر البصمة الطيفية بالأشعة السينية تحليلًا مباشرًا وغير متلف للعناصر الرئيسية المكونة للزجاج، مما يسمح بالكشف عن السيليكون والصوديوم والكالسيوم والمغنيسيوم والألومنيوم والرصاص والبوتاسيوم بدقة تكرارية تقل عن 3%. تساعد قياسات الكثافة في تمييز تركيب أنواع الزجاج المختلفة، حيث تتراوح كثافتها من 2.2 غ/سم³ (زجاج الصودا والجير) إلى أكثر من 3.1 غ/سم³ (زجاج الرصاص). يفصل تقييم معامل الانكسار بدقة بين زجاج الصودا والجير، وزجاج البوروسيليكات، وزجاج الرصاص؛ وتتراوح قيم معامل الانكسار النموذجية من 1.51 إلى 1.70.
يعزز التحليل الإحصائي دقة تحديد الهوية. يقوم تجميع البيانات باستخدام خوارزمية K-means بتجميع شظايا الزجاج بناءً على مجموعات بيانات الأشعة السينية الفلورية متعددة العناصر، مما يدعم معدلات مطابقة الفئات الجنائية التي تتجاوز 95%. يعزل تحليل الارتباط الرمادي التحولات التركيبية الطفيفة ولكن المميزة بين الدفعات أو المتغيرات. تصنف النماذج الكيميائية القياسية أشكال الزجاج الفرعية (مثل خرز الزجاج المنصهر مقابل مسحوق الزجاج) حسب البصمة العنصرية بدقة تزيد عن 98% عند دمجها مع بيانات الأشعة السينية الفلورية.
ضمان الجودة في صناعة الزجاج
يعتمد ضمان جودة صناعة الزجاج على الكشف السريع والدقيق عن العناصر المتعددة. تتحقق أجهزة تحليل الأشعة السينية الفلورية (XRF) المدمجة في خط الإنتاج والمختبرية من تركيب مواد الزجاج في غضون ثوانٍ. تحدد تقنية الأشعة السينية الفلورية عناصر SiO₂ وNa₂O وCaO وMgO وAl₂O₃ وPbO وK₂O، مما يدعم التحكم في عناصر تركيب الزجاج وتجانس الدفعات.
بحسب بيانات الصناعة، تصل دقة تقنية الأشعة السينية الفلورية (XRF) إلى 1 جزء في المليون للكشف عن العناصر النزرة، مما يُمكّن من الكشف عن الملوثات الضئيلة التي تؤثر على الخصائص أو المظهر الجمالي. كما يتيح تطبيق هذه التقنية الحصول على معلومات مباشرة لتصحيح العمليات، مما يزيد الإنتاجية بنسبة تصل إلى 15% في خطوط الإنتاج ذات التحكم الدقيق.
يتكامل الفرز الآلي مع عملية الإنتاج، مما يضمن التحقق المستمر من تركيب المواد الزجاجية. هذا يقلل من التباين بين الدفعات ويمنع المنتجات غير المطابقة للمواصفات. يُعدّ فحص العناصر المتعددة جزءًا لا يتجزأ من ضمان جودة خرز الزجاج المصهور، واستخدامات حبيبات الزجاج، وتطبيقات مسحوق الزجاج. تقلل عمليات الفحص الشاملة في الموقع من وقت التوقف وتتيح التصحيح الفوري، مما يدعم استدامة جودة المنتج.
حسّن سير عمل تحليل الزجاج الخاص بك
توفر أجهزة تحليل الأشعة السينية من لونيمتر قياسًا دقيقًا للعناصر الأساسية في تركيب الزجاج: SiO₂، Na₂O، CaO، MgO، Al₂O₃، PbO، K₂O. تتيح هذه الأجهزة الكشف عن عناصر متعددة لضمان جودة صناعة الزجاج والتحقق السريع من خرز الزجاج المنصهر، وحبيبات الزجاج، ومسحوق الزجاج. لتحليل متقدم للزجاج، خصص جهازكجهاز الأشعة السينية الفلوريةلدعم المتطلبات المتنوعة في إنتاج الزجاج وتقنيات التعرف عليه.
تاريخ النشر: 4 فبراير 2026
