• analisi
• composizione
• composizione di leghe
• leghe di Nichel
• metodo ottimizzato
• mineralizzazione
• ottimizzazione

Il presente lavoro di tesi è stato svolto presso l’azienda INEOS Inovyn, leader nel settore della produzione di cloro e soda caustica. L’azienda ha richiesto lo sviluppo di un metodo ottimizzato per la determinazione sperimentale della composizione di leghe metalliche, in particolare di leghe di nichel. L’intero lavoro è stato svolto sotto la supervisione dei referenti aziendali, usufruendo delle loro conoscenze tecniche e della strumentazione a loro disposizione.
Le leghe metalliche rappresentano una classe di materiali di fondamentale importanza per l’industria chimica, grazie alla possibilità di modulare le loro proprietà mediante variazioni nella composizione elementare. In particolare, le superleghe a base di nichel trovano ampio impiego in ambienti ad alte temperature o sottoposti a stress corrosivi, grazie alla loro eccellente resistenza meccanica e chimica. Tuttavia, l’utilizzo continuativo di questi materiali in condizioni fortemente aggressive, comuni nel contesto del processo di elettrolisi per la produzione di cloro e soda caustica, potrebbe indurre modifiche nella composizione chimica del materiale. La composizione è d’altra parte un parametro che influenza fortemente le proprietà di resistenza chimica e meccanica del materiale. Pertanto, in fase di controllo qualità, è di cruciale importanza il controllo accurato del quantitativo degli elementi di lega, per poter garantire l’affidabilità del materiale nel fornire le prestazioni richieste.
In questo contesto, mettere a punto un metodo interno di analisi ottimizzato che sfrutta le strumentazioni a disposizione in azienda offre il vantaggio fondamentale di ridurre la dipendenza da laboratori esterni, con un conseguente abbattimento dei tempi e dei costi di analisi, mantenendo al contempo elevati standard di accuratezza e affidabilità. Di conseguenza, disporre di un metodo validato internamente consente un controllo più diretto e tempestivo sulla qualità dei materiali in ingresso e in esercizio, aumentando l'efficienza del processo produttivo e la reattività in caso di non conformità.
La messa a punto prevede una valutazione accurata della letteratura in merito all’analisi elementare di materiali metallici, che permetterà di ottenere informazioni essenziali riguardo alle tecniche più comuni e alle condizioni sperimentali più utilizzate. Si prenderanno quindi in considerazione le procedure sperimentali che meglio soddisfano le prerogative di velocità di analisi, affidabilità dei risultati e basso consumo di energia e reagenti.
Sulla base delle informazioni ottenute, un approccio sperimentale basato sul Design of Experiment permetterà di individuare le condizioni sperimentali che determinano il miglior risultato analitico e di studiare nel dettaglio l’influenza dei parametri di analisi sul contenuto di analita rilevato.
Una volta ottimizzate le condizioni sperimentali, i risultati ottenuti in tali condizioni saranno sottoposti ad un’analisi statistica, tramite la valutazione di parametri fondamentali come ripetibilità, sensibilità e riproducibilità. Ciò permetterà di validare il metodo proposto e di integrarlo ai metodi di analisi quantitativa comunemente adottati nei laboratori di analisi dell’azienda.