Fusionsöfen erklärt: Was sie sind, wie sie verwendet werden und ihre wichtigsten Anwendungen in der XRF- und ICP-Analyse

Eine präzise Elementanalyse mittels XRF- und ICP-Techniken hängt von der Herstellung stabiler, homogener Proben ab. Ob Spurenelemente in Erzen, Zement, Glas oder Industriemineralien gemessen werden – die Zuverlässigkeit der Analyseergebnisse ist nur so gut wie der Probenvorbereitungsprozess. Fusion – die Umwandlung fester Proben in gleichmäßige Glasperlen oder Lösungen – reduziert Matrixeffekte, verbessert die Wiederholbarkeit und ermöglicht eine direkte, präzise Kalibrierung anhand zertifizierter Standards.

Traditionelle Fusionsöfen basieren stark auf manueller Verwiegung, wiederholten Heizzyklen und der Einschätzung des Bedieners, wann der Fusionsvorgang abgeschlossen ist. Sie erfordern häufig separate Tiegel und Gussformen, mehr Platinzubehör und zusätzliche Handhabungsschritte, was Kosten, Variabilität und Zykluszeiten erhöht. Moderne Labore benötigen jedoch Fusionslösungen, die Konsistenz, Rückverfolgbarkeit und Automatisierung gewährleisten – ohne Kompromisse bei der Analyseleistung.

Anwendungen der Fusion für XRF und ICP

Die Glasperlenfusion wird häufig zur Probenvorbereitung für folgende Anwendungen eingesetzt:

  • Zement und Klinker – zur genauen Bestimmung von CaO, SiO₂, Al₂O₃ und Fe₂O₃ für Prozesskontrolle und Qualitätssicherung.
  • Bergbau und Erze – für reproduzierbare Analysen von Eisen, Kupfer, Nickel, Edelmetallen und Seltenen Erden.
  • Industriemineralien – für konsistente Ergebnisse bei Silika, Tonerde und anderen Oxiden in Keramik, Glas und Feuerfestmaterialien.
  • Umwelt- und geologische Proben – zur Herstellung homogener Perlen für Spurenelement- und Multielementanalysen.

Diese Anwendungen erfordern eine präzise Temperaturkontrolle, stabile Proben-zu-Flux-Verhältnisse und eine zuverlässige Überwachung von Masseänderungen während des Erhitzens – Bereiche, in denen herkömmliche Fusionsöfen durch manuelle Bedienung und fehlendes Feedback während des Prozesses eingeschränkt sein können.

Fusion neu definiert mit der Technologie von Navas Instruments

Der Navas Instruments Fusion Fluxer ist kein einfacher Fusionsofen, sondern ein intelligentes Hochtemperatur-Fusionssystem, das sowohl Glasperlen als auch gleichzeitige LOI-/LOF-Messungen in einem einzigen automatisierten Arbeitsablauf ermöglicht.

Im Zentrum steht eine digitale Präzisionswaage mit 0,1 mg Empfindlichkeit, die sich direkt unter dem Ofen befindet. Die Waage trägt einen Sockel auf einer Stange, die durch eine kleine Öffnung im Boden des Ofens führt. Dieses Design ermöglicht Wägungen in Echtzeit während der Fusion, sodass das Gerät genau erkennt, wann der Gewichtsverlust stabil ist. So wird keine unnötige Fusionszeit hinzugefügt, während gleichzeitig eine vollständige Reaktion und homogene Perlenbildung sichergestellt wird.

Eine zusätzliche externe Waage wird verwendet, um die Anfangsgewichte der Platintiegel, Proben und des Fluxes zu bestimmen. Im Catch-Weight-Modus kompensiert das System automatisch kleine Abweichungen der Probenmasse, was manuelle Berechnungen und den Aufwand für den Bediener reduziert.

Kein Gießen, weniger Platinzubehör, geringere Kosten

Im Gegensatz zu traditionellen Fusionsöfen, bei denen der Schmelz in separate Formen gegossen werden muss, erfordert der Navas Instruments Fusion Fluxer keinen Gießschritt. Die Glasperle wird direkt in einem einzigen Platintiegel gebildet, wodurch keine zusätzlichen Platinformen notwendig sind.

Dieser Ansatz vereinfacht die Handhabung und reduziert den Bedarf an Platinzubehör erheblich, was Investitions- und Ersatzkosten senkt. Gleichzeitig wird das Risiko von Verunreinigungen oder Perlendefekten durch zusätzliche Transfer- und Gießvorgänge minimiert.

Automatisierung, Präzision und Effizienz

Durch die Integration präziser Wägung, intelligenter Heizsteuerung und automatisierter LOI-/LOF-Bestimmung verwandelt der Navas Instruments Fusion Fluxer den Fusionsprozess in eine vollständig rückverfolgbare, automatisierte Abfolge. Jeder Schritt – von der Anfangswiegung bis zur fertigen Perle – wird digital überwacht und dokumentiert, was eine hervorragende Reproduzierbarkeit und umfassende Nachverfolgbarkeit gewährleistet.

Das Ergebnis sind konsistente Glasperlen, die für die XRF- oder ICP-Analyse bereit sind – mit kürzeren Zykluszeiten, weniger manuellen Arbeitsschritten und geringerer Abhängigkeit vom Fachwissen des Bedieners. Labore profitieren von höherem Probendurchsatz, größerer Sicherheit bei den Ergebnissen und niedrigeren Betriebskosten – alles in einer einzigen multifunktionalen Fusionsplattform.

Erfahren Sie mehr über den Navas Instruments Fusion Fluxer und wie er die präzise Glasperlenherstellung mit gleichzeitiger LOI-/LOF-Messung automatisiert – bei gleichzeitiger Reduzierung von Platinzubehör und Handhabungsschritten