Les billes de fusion sont préparées en mélangeant un échantillon finement pulvérisé avec un fondant dans un rapport spécifique, puis en chauffant le mélange à haute température dans un creuset en platine. Le processus comprend plusieurs étapes clés :
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Préparation de l'échantillon: L'échantillon doit être finement pulvérisé, généralement à une taille inférieure à 75 micromètres. Cela permet d'obtenir un mélange plus uniforme avec le flux.
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Mélange avec le flux: L'échantillon en poudre est mélangé à un flux, généralement un tétraborate de lithium ou un mélange de tétraborate et de métaborate. Le rapport entre le flux et l'échantillon varie de 5:1 à 10:1. Ce rapport est critique car il détermine l'homogénéité de la perle finale et l'efficacité du processus de fusion.
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Chauffage: Le mélange est chauffé à des températures comprises entre 900°C et 1000°C dans un creuset en platine. Cette température élevée est nécessaire pour dissoudre complètement l'échantillon dans le flux, créant ainsi un mélange liquide homogène.
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Coulée: Le mélange fondu est ensuite coulé dans un moule à fond plat. Le moule est généralement en platine pour résister aux températures élevées et à la nature corrosive du mélange fondu.
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Refroidissement et solidification: Après la coulée, le mélange refroidit et se solidifie en un disque de verre ou une perle fondue. Cette perle est une représentation homogène de l'échantillon, exempte de toute structure minérale.
Les avantages de cette méthode comprennent la réduction des effets minéralogiques ou matriciels, ce qui permet des analyses plus précises. En outre, elle permet de combiner plusieurs types de matrices différentes dans une même courbe d'étalonnage. Toutefois, cette méthode présente également des inconvénients, tels qu'une dilution relativement élevée de l'échantillon, qui peut affecter l'analyse des oligo-éléments, et des coûts plus élevés liés à l'équipement et aux matériaux nécessaires.
L'épaisseur typique des billes fondues, environ 3 mm, peut entraîner des problèmes d'épaisseur infinie pour les éléments plus lourds. Les coûts initiaux pour l'équipement et la platinerie sont plus élevés, mais le coût par échantillon à préparer est similaire à celui des pastilles pressées.
En résumé, les billes de fusion sont préparées par un processus méticuleux de mélange, de chauffage et de coulée, qui permet d'obtenir un échantillon homogène convenant à une analyse précise, bien qu'il faille faire des compromis en termes de coût et de complexité.
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