Új Szó - Vasárnap, 1978. július-december (31. évfolyam, 27-52. szám)
1978-08-20 / 34. szám
* TUDOMÁNY es TECHNIKA SPEKTROSZKÓPIA LÄTOGATÄS A ÖSK PRAHA VÄLLALATI KUTATÓINTÉZETÉBEN A kohászatban és gépgyártásban elsőrendű fontosságú, hogy a különféle anyagok vegyi összetétele megfeleljen az előírásoknak. A meghatározott célokra készült acél- és fémtermékek kívánt mechanikai tulajdonságai ugyanis csak úgy érhetők el, ha vegyi összetételük is megfelelő. Ennek a ténynek a megállapítása — a nyersanyagtól a fédkész gyártmányokon át egészen a kész termékig — az egész technológiai folyamatot végigkísérő anyag- vizsgálattal történik. A lemez, a szalag, a cső, a különféle rúd, huzal stb. formájában előállított acél- és fémáruk — rendeltetésük szerint — a legkülönbözőbb minőségben készülnek és bár minőségi megjelöléssel érkeznek a feldolgozó üzembe, előfordul és sokszor felbecsülhetetlen anyagi károkat okoz az anyagok felcserélése. Az így keletkezett selejt az alkatrészek vagy a készárú gyártását megelőző újabb vizs gálatával akadályozható meg. Erre a célra a legalkalmasabb módszer az ellenőrzést lényegesen meggyorsító és anyagmegtakarítással járó szín- képelemzés, vagyis a spek- troszkópos eljárás. Az első spektroszkópot 1860-ban Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff készítették. A fémek kezdetleges elemzése De Gramont nevéhez fűződik, aki a spektroszkópot nemesacél-hulladék osztályozására használta fel. A hullámhossz mérésére is alkal más készülékek sorozatgyártását az első világháború után a londoni Adam Hilger cég kezdte el. Büszkeségük a kvantométer Hosszú idő telt el azóta. A spektroszkópos elemzőberendezés ma már minden acéllal és fémötvözetekkel dolgozó minőségellenőrző laboratórium nélkülözhetetlen tartozéka. Erről tanúskodnak a prágai CKD Kutatóintézetének kohászati laboratóriumában alkalmazott korszerű készülékek is. Az első, még kezdetleges automata spektrométer 1958 óta teljesítette itt küldetését. A fejlődés a stiloszkópokon és a spektrográfokon keresztül vezetett az 19754)60 itt felszerelt, az egész technológiai folyamatot ellenőrző automata spektrométerhez, illetve kvan- tométerhez, amely a legpontosabb tájékoztatásokkal szolgál a laboratóriumba érkező mintadarabok vegyi összetételéről. — Míg azelőtt az öntőknek legalább 30 percig kellett várniuk a kefnencéknél egy-egy anyagminta klasszikus módszerrel történő vegyi elemzésére, a kvantométer az anyag összetételére vonatkozó 21 kérdésre egy perc leforgása alatt ad részletes választ — mondja Dr. Jan Mráz, a laboratórium vezetője, a Csehszlovák Tudományos Akadémia mellett működő Spektroszkópiai Társaság főosztályának elnöke. — Ez az én leghűségesebb és legdrágább munkatársam — mutat tréfásan a 3 millió koronáért behozott, a CSK vállalat 14 üzemét kiszolgáló berendezésre, melynek borsos ára — tekintettel az idő —, az anyag- és a munkaerő-megtakarításra, valamint a további jelentékeny gazdasági előnyökre — már sokszorosan megtérült. Az öntök a telefonon közölt választól függően, az anyag króm, nikkel, wolfram, titán stb., tartalmának csökkentésével, illetve növelésével szabályozzák az acél minőségét. A berendezés méltó kiegészítője a LECO CS 46 típusú automata infravörös spektrométer, amely az anyag szén- és kéntartalmát vizsgálja. Környezetvédelem A spektroszkópia és a spektrokémiai készülékeik azonban a kohászaton és a gépiparon kívül a népgazdaság számos más ágazatában, például ■a geológiában, a mezőgazdaságban, az élelmiszeriparban, az egészségügyben stb. is eredményesen felhasználhatók. Segítségükkel könnyűszerrel megállapítható a folyóvizek, vagy akár a levegő szennyeződésének mértéke. Ebben a környezetvédelem szempontjából rendkívül hasznos tevékenységben a kutatóintézet dolgozói is részt vesznek. ftíőany közelében például minden vadászati évadban a nyulak szőréből és ürülékéből vett minták ólom-, higany-, kvarc, antiimón-, kadmium- stb. tartalmát vizsgálják. Minthogy a nyulak aránylag szűk területen mozognak, az így kapott anyagokból következtetni lehet a gépkocsik okozta mérges gázok mennyiségére. Az ilyen kísérletek néhány éven át történő megismétlésével megfigyelhető a környezeti feltételek rosszabbodása, illetve a szükséges intézkedések hatására bekövetkező javulása. A szőrminták ezüsttartalma például az ezzel a fémmel dolgozó közeli Fotoohema üzem tevékenységére hívta fel a figyelmet. — Hasonló tapasztalatokra tettünk szert a Közlekedési Kutatóintézettel együtt végzett kísérleteink során, a közutakat szegélyező gyümölcsfák termését vizsgálva — folytatja Dr. Mráz. — Bebizonyosodott, hogy a távolabb eső fák gyümölcse a közelebbieknél kevesebb ólmot és egyéb káros anyagot tartalmaz, de nagy különbség volt észlelhető a gyümölcs húsa és héja között is, az utóbbi hátrányára. A szakemberek további tapasztalatai is figyelemre méltók. Például a burgonya héja felfogja és megvédi a gumó belsejét a káros külső hatásoktól, de az egészségre ártalmas anyagok sütéssel vagy főzéssel nem távolíthatók el a héjból. Ezért nem ajánlatos egyik kedvelt ételünk, a sült krumpli héjának a fogyasztása. Az orvostudományban is hasznát veszik Az is bebizonyosodott, hogy a terhes nők vérének ólomtartalma elenyésző ugyan, de szülés után lényegesen emelkedik. A szervezet tehát megvédi a magzatot a kedvezőtlen befolyásoktól. — Ahhoz, hogy megakadályozhassuk a káros anyagok terjedését, idejében fel kell őket fedeznünk — utal Dr. Mráz a szakembereknek a fénysugarak alapos megfigyelését lehetővé tevő atom- és molekuláris spektroszkópiai ismeretekre, amelyeknek a helyes diagnózisok gyors megállapításánál az orvostudományban is jó hasznát veszik. A spektroszkópia segítségével a beteg testébe beoperált kardiostimu- látorokban bekövetkezett, a beteg életét veszélyeztető váratlan zavarok is felfedezhetők. A tudományos-technikai forradalom korában azonban ezeken a vívmányokon senki sem csodálkozik, aki tudja, hogy a Szent Ilona szigetére száműzött Napóleon életét az angolok fokozatosan arzénnel rövidítették meg. Erre a tényre mutatott rá ugyanis a hadvezér és császár hajának kémiai elemzése. Azóta azonban az atomspektroszkópia segítségével pl. egy másfél évig növő, 20 cm-es hajszál .elemzésével a szakemberek a hajszál tulajdonosának ebben azTdőszakban folytatott életmódjára is következtetni tudnak. Ugyanez vonatkozik a bőr, a vér, vagy akár a köröm ösz- szetétele alapján kapott — az orvosok és főleg a bűnügyi dolgozók számára — értékes táj ékoztatásokra. A spektroszkópia segítségével elemezhető továbbá az ókori pénzek, érmék, kancsók, vázák stb. anyaga, amelyből még az egykori kereskedők útjaira is következtetni lehet. E módszer alkalmazásával az értékes festmények valódiságának a bizonyítása is lehetővé válik, sőt jóvoltából a tudósok a világűr titkaiba is betekintést nyerhetnek és planétánk keletkezésével kapcsolatos kérdéseikre is választ kaphatnak. A Holdról hozott kőzetmintákból máris számos érdekes és hasznos tudnivalóra tettek szert. Miért piros a rózsa? önkéntelenül is felmerül a kérdés: Mi telját a spektroszkópia lényege? Dr. Mráz a szivárványra hivatkozik, amely nem más, mint a napfénynek a vízcseppekben történő felbomlásán alapuló színkép, vagyis spektrum. Szemünk azonban a spektrumnak csak valamely anyag által visszavert sugarait érzékeli. Ismeretes, hogy a fény tulajdonképpen hullám- mozgás. Az elektronikus molekuláris spektroszkópia bizonyos hullámhosszon történő, fénysugárzással foglalkozó tudomány, amely az anyagoknak a hullámok elnyelésére, iUetve visszaverésére irányuló képességét vizsgálja. Ha például piros rózsát látunk, akkor ez azt jelenti, hogy szirmai olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek elnyelik a fény zöld sugarait. A sárga rózsa esetében szirmainak anyagai a fény kék sugarait nyelik el. Az ember szeme tehát csak a visszavert, kiegészítő sugarakat érzékelheti. Ezzel magyarázható, hogy a piros rózsa tulajdonképpen zöld színű, levelei pedig pirosak. — ' Ezeken az ismereteken alapszik a színképelemzés is. A különbség a kettő között A nyomelemek gyors és biztonságos kimutatásának döntő jelentősége lehet a modern kriminalisztikában. Röntgenfluo- reszcenciás analízissel (RFA) az eljárás maximális időtartama egy perc, és a terhelő vagy mentő tények objektiven bizonyíthatók. Például egy megtörtént eset: néhány járókelő tanúsága szerint egy teherautó halálra gázolt egy gyalogost. A teherautó vezetője tagadta, hogy ő gázolta el. Azt vallottá, hogy az ember mozdulatlanul feküdt az út szélén egy vértócsában, így későn vette észre, és már nem tudta elkerülni. Az RFA vizsgálat megállapította, hogy a nyomokban sok ólom és bróm csupán a fényforrásokban észlelhető. Tapasztó latcsere Dr. Mráz elmondja, hogy tudományos dolgozóink a Csehszlovák Spektroszkópiai Társaság révén szoros kapcsolatot tartanak fenn külföldi munkatársaikkal. Különösen a szocialista országokkal folytatott együttműködésük — az értekezletek, szemináriumok, a gyakori tapasztalatcsere és kölcsönös látogatások — gyümölcsöző. Az ebben a tudományágban kifejtett eredményes tevékenységük elismeréseként rendezhették meg a múlt évben hazánkban a 20. spektroszkópiai kongresszust, amely az 1967-ben Debrecenben megtartott kongresszust követően, ezúttal másodszor zajlott le szocialista országban. — Ez a kitüntetés jó alkalomnak bizonyult arra — mondja vendéglátóm —, hogy a világ tudósai meggyőződjenek arról, milyen nagy mértékben támogatja szocialista társadalmunk a tudomány és a technika fejlődését, a tudományos ismereteknek a gyakorlatban való érvényesítését. Ugyanakkor azonban a kongresszuson elhangzott 700-nál is több előadás és beszámoló — megannyi megbízható tájékoztatás — sokban hozzájárult szakembereink további tevékenységének elmélyítéséhez, eredményeik fokozásához. KARDOS MÁRTA volt,, ami a benzinütemű autóra jellemző, a halálos balesetet tehát nem okozhatta a die- zelmotoros teherautó vezetője. A teherautó vezetőjét felmentették. Az RFA fizikai mérőeljárás. A röntgencső polikromatikus — — tehát sokféle hullámhosszat tartalmazó — sugárzása a vizsgált anyag elemeiben rájuk jellemző másodsugárzást — rönt- genfluoreszcenciás sugárzást — gerjeszt. Ezt a másodlagos sugarat analizátor-kristályra vezetik. A detektor a fellépő sugárzást elektromos impulzus alakjában mutatja ki. A frekvenciára jellemző szögállás utal az elemre, intenzitása pedig a koncentrációjára. M. É. Ötvözet „memóriával" Mechanikus „memóriával“ rendelkező új, mangán alapú ötvözetet állítottak elő a Szovjetunió I. P. Baríin akadémikus nevét viselő központi vaskohászati kutatióntézet- ben. Egy sor színesfém ötvözeteit vizsgálva a kutatók megállapították, hogy némelyik érdekes módon „emlékezni“ képes arra az állapotra, amelybe meghatározott hőmérsékleti viszonyok közé került. Például egy nikkel-titán ötvözetből készült huzalt pontosan meghatározott hőmérsékleten bonyolult alakzatba hajlítanak, majd a huzalt lehűtik és kiegyenesítik. Közben az ötvözet atomjai mintegy „megjegyzik“ egymáshoz viszonyított elhelyezkedésüket. Ha a drótot a meghaj- lításkor beállított hőmérsékletre újra felmelegítik, önmagától visszatér korábbi formájába. Ez a kristályrács különleges tulajdonságaival magyarázható: a hevítés hatására bennük keletkező feszültségmezők marandandóan rögzítődnek. Eddig már sokféle „mechanikus memóriával“ ellátott ötvözetet állítottak elő, mindahányat színesfémekből. A belőlük készült elemek alkalmazását magas áruk erősen korlátozta. Az említett Intézet kutatói nemrég szürkefém alapon is elő tudtak állítani ilyen anyagot, melynek fő komponense a mangán volt. Tulajdonságait tekintve az új ötvözet jelentős mértékben felülmúlja a színésfém-ötvözeteket. Míg az említett nikkel-titán ötvözet csak egyszer képes visszanyerni eredeti formáját, a mangánötvözet gyakorlatilag „örökre “megjegyzi, és meghatározott hőmérsékleten képes reprodukálni azt. (CSTK) A kvantométer, a laboratórium büszkesége Nyomkeresés röntgensugárral 1978. VIII. 20. N S/3
