ELTRA Des solutions précises pour l analyse élémentaire

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1 VERDER SCIENTIFIC Magazine client Numéro 40 ELTRA Des solutions précises pour l analyse élémentaire Précis, Fiable, Flexible

2 EDITORIAL Charbon Acier Terre Cher(e)s lecteurs, clients et partenaires, Dans ce numéro spécial de la revue VERDER SCIENTIFIC l échantillon nous vous présentons les analyseurs élémentaires ELTRA et nous vous donnons un aperçu des méthodes et domaines d utilisation. Les concentrations des éléments tels que le carbone et le soufre dans les combustibles et les métaux sont des paramètres importants dans de nombreux secteurs de l industrie qui influencent non seulement les propriétés du produit (teneur en carbone dans l acier) mais aussi la qualité du process (désulfuration des gaz de combustion). Dans le domaine des matériaux à haute performance, les éléments tels que l oxygène et l hydrogène doivent être mesurés en ppm. Il n est pas possible d utiliser des méthodes de spectroscopies atomiques dans ce cas, seulement l analyse élémentaire peut combler ce problème. ELTRA Les analyseurs élémentaires sont également appelés analyseurs de combustion en raison de la combustion de l échantillon lors de l analyse. Les analyseurs ELTRA utilisent différents types de fours à différentes températures pour la combustion. Les températures maximales varient de 1000 C, dans un tube en quartz chauffé par une résistance, à plus de 3000 C dans un four à impulsion utilisé pour l analyse de O, N et H dans les métaux. Le choix de l analyseur adapté dépend de l échantillon à analyser et de sa matrice. Il y a des matrices organiques avec une haute teneur en carbone, comme le charbon, le pétrole, l alimentaire et les matrices inorganiques comme les métaux, les céramiques ou les carbures. Pour les échantillons tels que le ciment ou la terre, divers analyseurs conviennent pour mesurer les concentrations de différents éléments. La force d Eltra est la grande souplesse de leurs analyseurs permettant d adapter les plages de mesures au besoin du client. Cette flexibilité se retrouve également dans les analyseurs thermogravimétriques dont Eltra offre une famille complète de produits. Le concept Eltra se complète par un conseil personnalisé et la possibilité de tester dans leur laboratoire les produits clients. Grâce à leur collaboration étroite avec leurs clients, Eltra est en mesure de développer des solutions individuelles et personnalisées. Si vous souhaitez optimiser votre analyse élémentaire Parlez nous en! Cordialement Dr. Jürgen Pankratz DG VERDER SCIENTIFIC page 02 l échantillon 40

3 Matériaux de construction Aéronautique Automobile Experts en Analyse Par Combustion Depuis plus de 30 ans, Eltra a été parmi les principaux fabricants d analyseurs élémentaires. La ligne d instruments couvre une plage de mesure allant de quelques ppm à 100% et de façon fiable et précise pour des analyses de matières organiques et inorganiques. Méthodes de spectrométrie Pour la détermination de la concentration solide en C, H, N, S, O, différentes méthodes sont utilisées dans les laboratoires et en production. Les méthodes d analyse par voie humide comme l AAS ou l ICP OES sont non seulement fastidieuses et couteuses, mais ne conviennent pas pour l analyse des composants d un échantillon gazeux (N, O, H). Pour l analyse directe de matériaux solides la fluorescence X, la spectrométrie d émission atomique et la décharge luminescente conviennent. Cependant, ces procédés présentent quelques inconvénients. Tandis que les analyseurs élémentaires sont appropriés pour des échantillons métalliques et non métalliques, quelle que soit leurs géométries (fils, poudres, liquides), les méthodes spectrométriques nécessitent une surface plane, ce qui limite souvent l analyse de matériaux métalliques. D autres facteurs peuvent perturber la spectrométrie : échantillons non-homogènes, excitation atomique et la détection des éléments légers. Avantages de l analyse par combustion L analyse élémentaire offrent l avantage d une analyse simple et rapide avec des poids d échantillons élevés, jusqu à plusieurs grammes. La préparation de l échantillon est très simple et ne concerne que la réduction de sa taille. Les analyseurs ELTRA mesurent de manière fiable les concentrations de quelques ppm à 100%. Les résultats sont disponibles en quelques minutes, en fonction de la méthode utilisée, ce qui permet une cadence élevée. Les analyseurs ELTRA offrent également la possibilité d effectuer une analyse fractionnée qui fournit non seulement le contenu de l élément total, mais aussi l origine chimique. Par exemple, la teneur en carbone d un échantillon de terre est constituée de carbone organique total (COT) et de carbone inorganique total (CIT). Les deux paramètres sont déterminés avec des analyseurs ELTRA. l échantillon 40 page 03

4 INDUSTRIES Variété d applications Les analyseurs ELTRA sont utilisés en production, contrôle qualité et en Recherche et Développement. Il y a une très large gamme de matrices d échantillons ou il est possible d analyser la concentration en C, H, N, S, O et les paramètres thermogravimétriques avec les analyseurs ELTRA. Combustibles Afin de contrôler le pouvoir calorifique des combustibles tels que le charbon, le coke, les déchets, le bois ou le pétrole, l analyse de la teneur en carbone est nécessaire. De plus, une gestion efficace de la désulfuration nécessite un contrôle de la teneur en soufre. Les deux paramètres (et optionnellement l hydrogène) peuvent être déterminés de manière fiable avec la série CHS-580 d ELTRA. Matériaux de construction Les cimenteries sont contraintes d examiner la teneur en carbone et en soufre des combustibles utilisés ainsi que du ciment. La teneur en soufre influe sur le vieillissement du ciment en raison de son acidification. Afin d analyser les deux matrices de façon fiable, le CS-2000 est l instrument idéal avec sa combinaison unique du four à résistance avec le four à induction (Technologie Double Four ELTRA) Gamme complète d analyseurs ELTRA CS-800 CHS-580 CS-2000 Série CW-800 Températures max : C C Four à résistance C Four à induction C Type de four : Four à induction Four à résistance (céramique) C, S du ppm à 100% C, H, S du ppm à 100% Combinaison: Fours à résistance & à induction C, S du ppm à 100% Echantillons types : métaux, terre, céramiques combustibles, huiles métaux, combustibles, terre, ciment C Four à résistance (quartz) C, S du ppm à 100% ciment, terre, déchets page 04 l échantillon 40

5 INDUSTRIES Matériaux céramiques En raison de ses caractéristiques thermiques, le carbure de silicium est la base de nombreux mélanges dans les revêtements réfractaires des fours industriels. La proportion de SiC peut être déterminée indirectement et de manière fiable et précise via la teneur en carbone mesurée avec le CS-800. Plastiques Au moyen de l analyse thermogravimétrique, l humidité ou la teneur en charge des plastiques peut être déterminée en une analyse. Dans le cadre du contrôle qualité, le comportement de décomposition thermique fournit de précieuses informations sur les erreurs lors du mélange ou de la transformation. Métaux La teneur en C, H, N, S et O influent les propriétés telles que la souplesse, la tendance à la corrosion, ou la fragilité de n importe quel métal (acier, fer, cuivre, titane, nickel). Une analyse ONH efficace est possible via un four à impulsion (Série ONH d ELTRA); pour les analyses CS avec un four à induction, le CS-800 d ELTRA est utilisé. Terres Dans cette matrice, le carbone est présent sous différentes formes de liaison. Le Carbone Organique Total (COT) et le Carbone Inorganique Total (CIT) sont des paramètres appropriés pour la caractérisation des sols. ELTRA propose différents analyseurs pour cette application : la série CW-800, qui peut appliquer différentes températures et gaz vecteurs pour la détermination du COT et CIT, et le CS-800 ou CS-580 pour des échantillons traités à l acide. Verre La quantité de SO 3 dans le verre influe la formation de bulles lors de la production. Afin de contrôler ce processus d affinage, le CS-800 est l analyseur idéal pour la détermination de la teneur en soufre. Alimentaire La qualité de certains aliments, tels que la farine ou autres est influencée par leur teneur en cendres. 100g de farine type 550 contient 550 mg de cendres, ce qui indique la quantité de minéraux dans la farine. Ces valeurs peuvent facilement être déterminées par le TGA Thermostep d ELTRA. SurfaceC-800 Série ONH TGA Thermostep & Thermochain C >3.000 C C Four à résistance (quartz) C du ppm à 100 % surfaces métalliques Four à chaleur pulsée O, N, H du ppm à 30 % (ou plus) acier, cuivre, titane, céramiques Four à résistance (céramique) perte de masse combustibles, nourriture, plastiques, produits chimiques l échantillon 40 page 05

6 C H S ANALYSEURS Analyseurs pour la Détermination de C H S Vaste sélection de produits Personnalisation individuelle Passeur automatique disponible Analyse de l hydrogène en option Poids d échantillons élevés ELTRA propose une gamme complète d analyseurs à hautes performances pour la détermination de C, H, S. Le CS-2000 est le seul analyseur sur le marché qui comporte à la fois un four à résistance et un four à induction. Le CS-2000 offre une flexibilité totale pour l analyse de carbone et de soufre. Le four à induction est adapté pour analyser des échantillons inorganiques tels que le fer, le cuivre, l acier, le titane ou le ciment alors que le four à résistance est utilisé pour le charbon, le coke et le pétrole. Cette combinaison économique de deux fours dans un équipement couvre toute la gamme de l analyse de C et S du ppm à 100%. La gamme de produits comprend également des analyseurs qui sont équipés soit d un four à induction ou d un four à résistance. LE CHS-580 est un analyseur spécial qui mesure non seulement le carbone et le soufre mais aussi la concentration en hydrogène. Comme les analyseurs acceptent des poids d échantillons élevés, jusqu à 300 mg, il est même possible d analyser de façon fiable des combustibles non-homogènes tels que le bois ou les déchets. Pour des applications avec un débit élevé d échantillon, ELTRA propose des systèmes de passeurs automatiques avec 36 ou 130 positions qui sont disponibles soit sur le four à induction (CS-800) ou sur le four à résistance (CS-580A et CHS-580A). La gamme d analyseurs de combustion ELTRA comprend également des instruments pour l analyse fractionnée. La série CW-800 détermine les fractions de carbone et d hydrogène en appliquant différentes températures et gaz porteurs. Pour déterminer la teneur en carbone de surface, ELTRA a développé l analyseur SC-800. Il dispose d un four particulièrement large qui accepte aussi de grandes feuilles de métal pour une analyse sûre et fiable ELTRA Technologie Double Four CS-2000 CHS-580A, CHS-580, CS-2000 analyseurs page 06 l échantillon 40

7 C H S ANALYSEURS Analyseur CS-800, CS-2000 CHS-580, CHS-580A Combinaison d éléments C, S, CS C, S, H, CS, CHS, CH, HS CW-800 C, H, CH C = Carbone, S = Soufre, H = Hydrogène Le concept ELTRA : Une flexibilité maximale pour votre analyse! ELTRA apporte une souplesse inégalée dans la configuration de ses analyseurs, étant ainsi en mesure de répondre aux besoins des clients de la meilleure façon possible. Les configurations spécifiques incluent l intervalle de mesure ainsi que les éléments à analyser. Sélection flexible des éléments Le marché, la plupart du temps, offre des analyseurs combinés CS pour la détermination du carbone et du soufre. Cependant, si le processus du contrôle qualité nécessite la détermination d un seul élément, par exemple dans le domaine des plantes, l achat d un analyseur combiné n est pas économique. ELTRA propose des solutions très souples aux besoins analytiques, offrant des analyseurs personnalisés qui peuvent toujours être mise à niveau à une date ultérieure. Le tableau de droite montre les combinaisons possibles d éléments dans les analyseurs CHS. Plages de mesure flexibles Après que l échantillon ait été brûlé dans un courant d oxygène, des gaz de combustion sont quantifiés dans les cellules de mesure à infrarouge. La longueur de la cuve augmente avec sa sensibilité. ELTRA propose des cuves de différentes longueurs selon les exigences du client. Ainsi, en fonction de l élément analysé, un analyseur personnel sera fabriqué. 8 différentes cellules sont disponibles en standard. Pour étendre la gamme de mesure, il est également possible d utiliser des cellules de longueurs différentes pour un seul élément. Cellules flexibles Lorsque les échantillons brûlent des sous-produits indésirables peuvent être formés, comme des traces de gaz acide ou des halogènes. Ceux-ci peuvent avoir un effet néfaste sur l analyseur. ELTRA propose une technologie de mesure qui convient très bien pour l analyse de tels matériaux. Toutes les cellules infrarouges qui sont en contact avec le gaz de combustion pendant une période de temps plus longue sont disponibles dans une version or. L intérieur des cellules en or se compose d un tube en or massif qui est résistant aux gaz agressifs. Pour le CS-580 et le CS-2000 la version or est standard, mais il est également disponible en option pour les autres analyseurs (ex. CS-800). Longueur cellule Cellules infrarouges avec une plage de mesure flexible Détecteur d état solide avec filtre d interférencer Source infrarouge Plage de mesure Cellule de longueur variable Application Long : C, S gamme ppm acier, fer pur Moyen : C, S gamme % terres, ciment Court : C, S jusqu à 100 % Charbon, combustibles, produits chimiques, pyrite, pur Les cellules sont disponibles en or ou aluminium. Options pour analyseurs CHS Passeur automatique avec 36 ou 130 positions Purification du gaz Pour les mesures de faible teneur (ppm) Four de préchauffage pour la réduction des valeurs des blancs Pour les creusets lors des mesures de faibles teneurs (ppm) Module pour la détermination du Carbone inorganique Total (CIT) Stabilisateur de tension l échantillon 40 page 07

8 GAMME DES ANALYSEURS C H S Carbone Soufre Analyseur CS-800 CS-800 Le CS-800 détermine la teneur en carbone et en soufre dans des matériaux inorganiques. Grâce à des températures allant jusqu à 2500 C dans le four à induction, les métaux, céramiques, ciments et terres peuvent être analysés de façon fiable. Le CS-800 peut être équipé au maximum de 4 cellules indépendantes avec plages de mesures individuelles. Carbone, soufre Matériaux : Acier, métaux, verre, céramiques, terre Coupe Gaz porteur : Oxygène Température : Jusqu à 2500 C Plage de mesure*: C: 0,0001 % à 6 % / S: 0,0001 % à 12 % Poids typique : 100 mg 1000 mg Temps d analyse : sec. Options : Passeur automatique, purification du gaz *Extension à 100% possible en ajustant la longueur de la cuve Carbone Soufre Analyseur CS-2000 CS-2000 Le CS-2000 est le seul analyseur du marché avec à la fois un four à résistance, avec un tube céramique, et un four à induction. Ainsi, la gamme totale pour le carbone et le soufre peut être réalisée avec un seul analyseur (ELTRA Technologie Double Four). Les 4 cellules infrarouges couvrent une plage de mesure de quelques ppm à 100%. Matériaux : Gaz porteur : Température : Carbone, soufre Four résistance : charbon, coke Four induction : acier, métaux Broyage (200 µm), coupe Oxygène Jusqu à 1550 C (four résistance) Jusqu à 2500 C (four induction) Plage de mesure*: C: 0,0002 % à 40 % / S: 0,0002 % à 8 % Poids typique : 100 mg 1000 mg Temps d analyse : 1 3 Min. Options : Passeur automatique, module CIT *Extension à 100% possible en ajustant la longueur de la cuve Carbone Hydrogène Soufre Analyseurs CS-580 & CHS-580 CS-580 CHS-580 Le CS580 d ELTRA est idéalement adapté pour la détermination simultanée de la teneur en carbone et en soufre dans des échantillons organiques, en acceptant des poids de 500 mg et plus. Le four à résistance, avec son tube céramique, peut être chauffé jusqu à 1550 C par des pas de 1 C. Il est possible d équiper l analyseur avec 4 cellules infrarouges indépendantes. Le modèle CHS-580 permet également de quantifier l hydrogène en plus du carbone et du soufre. Matériaux : Gaz porteur : Carbone, soufre, hydrogène Charbon, coke, huiles, produits chimiques terres Broyage (200 µm) Oxygène Température : Jusqu à 1550 C Plage de mesure*: C: 0,005 % à 100 % / S: 0,005 % à 20 % / H: 0,01 % à 15 % Poids typique : Temps d analyse : Options : 100 mg 1000 mg 1 3 min. Module CIT *Extension à 100% possible en ajustant la longueur de la cuve page 08 l échantillon 40

9 GAMME DES ANALYSEURS C H S Carbone Hydrogène Soufre Analyseur CS-580A & CHS-580A CS-580A CHS-580A Les analyseurs de la série CS-580A sont disponibles dans une configuration pour la détermination de la teneur en C et S (CS-580A) mais également pour la détermination de C, H et S (CHS-580A). En option, ils peuvent être équipés d un passeur automatique de 36 ou 130 creusets. Pour le chargement de l échantillon, la série CS-580A dispose d un four à résistance vertical avec un tube céramique. La régulation de température et les cellules infrarouges offrent la même souplesse que la série CS-580. Matériaux : Gaz porteur : Carbone, soufre, hydrogène Charbon, coke, huiles, produits chimiques, terres Broyage (200 µm) Oxygène Température : Jusqu à 1550 C Plage de mesure*: C: 0,005 % à 100 % / S: 0,005 % à 20 % / H: 0,01 % à 15 % Poids typique : Temps d analyse : Options : 100 mg 1000 mg 1 3 Min. Passeur automatique, Module CIT *Extension à 100% possible en ajustant la longueur de la cuve Carbone Eau Analyseur CW-800 CW-800 CW-800M Carbone (organique, inorganique, élémentaire), eau La série CW-800 est utilisée pour l analyse fractionnée de carbone et d eau dans des échantillons organiques et inorganiques. Les analyseurs sont équipés d un four à résistance avec un tube en quartz qui peut être chauffé par palier de 1 C jusqu à 1000 C. Il est possible de modifier la température et le gaz porteur (azote ou oxygène) durant l analyse. La série CW-800 offre jusqu à deux cellules infrarouges indépendantes. Matériaux : Gypse, terres, déchets Broyage Gaz porteur : Azote, oxygène Température: Jusqu à 1000 C Plage de mesure*: CO 2 : 0,01 % à 70 % / H 2 O: 0,01 % à 20 % Poids typique : 200 mg 1000 mg Temps d analyse : 2 3 Min. *Extension à 100% possible en ajustant la longueur de la cuve Analyseur de carbone de surface SurfaceC-800 SurfaceC-800 Les propriétés des métaux sont influencées non seulement par le carbone lié mais également par la teneur en carbone de surface. Il a un effet sur la formation de rouille ou l aptitude à la peinture. Grâce à l utilisation d un large four muni d un tube en quartz et de 2 cellules infrarouges indépendantes, le SC-800 couvre une très large plage de mesure. Carbone (surface) Matériaux : Feuilles de métal Aucune Gaz porteur : Azote, oxygène Température : Jusqu à 1000 C Plage de mesure*: 0, µg carbone / cm 2 Poids typique : Qq grammes; surfaces jusqu à 50 cm 2 Temps d analyse : 2 8 min. *Extension à 100% possible en ajustant la longueur de la cuve l échantillon 40 page 09

10 O N H ANALYSEURS L analyseur parfait pour chaque échantillon ONH-2000 Analyseur Détermination de la teneur en O N H Des configurations flexibles et une gamme de mesure pour O, N, H Mesure facultative de l hydrogène diffusible Puissance du four de 8 kw Montée en puissance inclus Large four pour de plus grands échantillons Les analyseurs ONH d ELTRA sont très efficaces, flexibles et robustes. Ils utilisent une technique de fusion par gaz inerte dans un four à impulsion avec des températures allant jusqu à 3000 C. Tandis que l oxygène est détecté sous forme de dioxyde de carbone dans les cellules infrarouges, l azote et l hydrogène sont déterminés dans une cellule de conductivité thermique. Cette méthode convient pour l analyse des métaux tels que le fer, le cuivre et le titane mais aussi les céramiques et d autres matériaux inorganiques. détermination d un seul élément ou toutes les combinaisons d éléments. Les modèles ONH avec le four à résistance intégré sont parfaitement adaptés pour une analyse complète de l hydrogène. Ils permettent d analyser la teneur totale en hydrogène avec le four à impulsion puis l hydrogène résiduel avec le four à résistance. Les analyseurs sont équipés d un logiciel puissant qui permet l évaluation des différentes fractions (pics) durant l analyse. Les analyseurs ONH sont disponibles en différentes versions, à la fois pour la page 10 l échantillon 40

11 O N H ANALYSEURS Analyseur OH-900* ON-900 Combinaison d éléments O, H, OH O, N, ON ONH-2000* ONH *avec, en option, le four à résistance pour la détermination de l hydrogène résiduel C = Carbone, S = Soufre, H = Hydrogène Options pour les analyseurs ONH Largeur du four En plus du four standard, un large four est disponible pour la série ONH qui accepte de plus grands échantillons. Standard Version large Taille d échantillon: 8 x 12 mm 12 x 20 mm Volume du creuset: 1,5 ml 3,1 ml Refroidissement à l eau ou à l air Un refroidissement efficace est nécessaire en raison des températures élevées à l intérieur du four. Il est fourni par un cycle de refroidissement interne et externe pour empêcher une contamination mutuelle. Le cycle de refroidissement externe est disponible à la fois à l eau et à l air. Purification du gaz porteur L option purification du gaz porteur est utilisée pour éliminer les plus petites impuretés du gaz porteur pour assurer une analyse fiable dans la gamme des ppm faibles. La réduction des valeurs des blancs augmente la sensibilité et la reproductibilité lors de la mesure de faibles concentrations. H-500 Analyseurs Stabilisateur de tension Four à résistance pour l analyse de H 2 Oxygène Azote Hydrogène Analyseur ONH-2000 L ONH-2000 utilise la fusion par gaz inerte et un four à impulsion supérieur à 3000 C pour analyser l oxygène, l azote et l hydrogène dans des matériaux inorganiques. Des cellules de conductivité thermique et des cellules infrarouges détectent les gaz libérés. L analyse de l oxygène, de l azote et de l hydrogène peuvent être combinée de toutes les manières possibles en fonction des besoins de l utilisateur. Matériaux : Gaz porteur : Azote, oxygène, hydrogène Métaux, céramiques Coupe Azote, hélium Température : >3000 C Plage de mesure*: N: 0,00001 % à 2 % O: 0,00001 % à 2 % H: 0, % à 0,1 % Poids typique : Temps d analyse : 100 mg 1000 mg 2 min. Analyseur Hydrogène H-500 H-500 Le H-500 est équipé d un four à résistance avec un tube en quartz. Il analyse de façon précise et répétable la teneur en hydrogène résiduel, dans des échantillons métalliques, par une méthode d extraction à chaud avec une température maximum de 1000 C. Il complète la série ONH, qui permet d analyser la teneur totale d hydrogène. Hydrogène Matériaux : Métaux diverses Gaz porteur : Azote Température : Jusqu à 1000 C Plage de mesure*: H: 0, % à 0,1 % Poids typique : Temps d analyse : 5 g 3 10 min. l échantillon 40 page 11

12 TGA ANALYSEURS TGA analyseurs pour la mesure de paramètres thermogravimétriques Les analyseurs TGA sont une alternative idéale aux étuves de laboratoire ou au four à moufle pour l analyse thermogravimétrique. Ils mesurent la perte de masse de différents échantillons dans des conditions définies de température, de temps et de l atmosphère environnante. Le TGA Thermostep offre la possibilité de faire varier la configuration de mesure au cours de l analyse. Ainsi, un certain nombre de paramètres peut être déterminé avec un seul poids d échantillon. Jusqu à 19 échantillons mesurés en une analyse Poids d échantillon jusqu à 5 g Vitesse de chauffe rapide, température précise Haute performance, balance de précision Placement et soulèvement automatique des couvercles de creuset Conception robuste qui permet une utilisation dans les laboratoires et la production Analyses entièrement automatisées Passeur automatique intégré avec 36 positions Grâce à un four programmable qui est connecté à une balance, la chauffe et la pesée sont combinés dans le Thermostep. Cela permet d économiser du temps de travail manuel et d avoir un débit d échantillons plus élevé. En outre, les paramètres typiques tels que l humidité, la teneur en cendres et les matières volatiles peuvent être déterminés dans une même analyse. Les analyseurs thermogravimétriques ELTRA sont disponibles dans différentes configurations pour répondre à différentes exigences de laboratoire ou de production. Tous les modèles TGA d EL- TRA sont commandés par ordinateur et utilisent un four à chambre connecté à une balance. De même, tous les analyseurs TGA sont fournis avec des creusets en céramique de 15 ml. 1 n Le chargement des échantillons dans le TGA Thermostep se fait manuellement. Après avoir sélectionné la procédure d opération standard dans le logiciel, les températures et les gaz prédéfinis s appliquent à l échantillon pour déterminer les divers paramètres thermogravimétriques. n Le chargement des échantillons dans le TGA Thermochain* s effectue par l intermédiaire d un chargeur automatique. Les échantillons sont éjectés après la mesure, par exemple, après l analyse du taux de cendre. Ceci permet un débit élevé à une température fixe. Il est également possible de transférer un échantillon d un TGA Thermochain à un autre qui fonctionne à une température différente. n Le TGA Automation* est le modèle de base d un analyseur thermogravimétrique qu il est possible d utiliser dans un processus automatisé. 3 2 TGA Thermochain Four à résistance Passeur automatique avec 36 positions Pince à creuset Récipient de collecte 4 * Jusqu à nouvel ordre pas page 12 l échantillon 40 disponible dans certains pays, surtout en Allemagne!

13 ANALYSEURS TGA NOUVEAU : Balance Encapsulée TGA Thermostep & TGA Thermochain : Applications Les paramètres thermogravimétriques typiques tels que l humidité, le taux de cendres, la teneur en volatiles ou encore la perte au feu (LOI) peuvent être analysés de manière fiable avec la série TGA d ELTRA. Les paramètres comme la température, la rampe de montée ou le gaz porteur, tel que l azote ou l oxygène, peuvent être facilement programmés et adaptés à la matrice de l échantillon. Les échantillons les plus fréquents sont entre autres : les combustibles, plastiques, produits chimiques, papier, ciment et les aliments. Détermination de la perte de masse Charbon, coke, autres combustibles, Echantillons : nourriture, plastiques, produits, sols Gaz porteurs : Aucune Azote, air, oxygène Température : Jusqu à 1000 C Précision balance : Poids moyen : 0,1 mg 400 mg à 2000 mg Résultats d analyses avec le TGA Thermostep Eléments Charbon Papier Farine 405 Temps d analyse: 1 à 6 heures (selon les applications) Humidité 0,37 ±0,08 4,9 ±0,1 13,5 ±0,05 Cendres 6,6 ±0,5 23,3 ±0,07 0,41 ±0,02 Volatiles 9,1 ±0,3 Options pour les analyseurs TGA Station de pesage externe Chargeur automatique d échantillon, Stations de transfert (TGA Thermochain) l échantillon 40 page 13

14 APPLICATION CIMENT Analyseurs ELTRA dans les industries du ciment L analyseur élémentaire avec une technologie de combustion est une partie importante dans le contrôle qualité de l industrie du ciment. La production de ciment implique l extraction et la réduction de taille des matières premières (calcaire, argile, sable), séchage et broyage dans des concasseurs, passage dans un four rotatif et broyage final du ciment. Mesure typique d une cimenterie 10 mesures sur le ciment 10 mesures sur le bois 10 mesures sur le charbon % CO 2 6,01 ±0,04 % SO 3 2,61 ±0,04 % C 49,86 ±0,18 % S 0,02 ±0,001 % C 64,42 ±0,07 % S 0,56 ±0,002 Analyse de la teneur en C et S dans le ciment, bois et charbon avec le CS-2000 Production du Ciment Matières premières (calcaire, argile) Broyage dans un concasseur La matière brute est brûlée dans un four tubulaire Vibrobroyage de la matière brute avec des additifs CS-800 : analyse de la teneur en carbone et soufre dans les matières premières et intermédiaires TGA Thermostep : Détermination de l humidité CS-2000 : analyse de la teneur en carbone et soufre dans la matière brute et les combustibles CS-800 : analyse de la teneur en carbone et soufre dans le ciment CW-800: COT/CIT détermination dans le ciment Fin de production du ciment Détermination de la teneur en dioxyde de carbone et en eau dans le ciment La qualité du ciment est caractérisée par sa teneur en eau et en dioxyde de carbone lié. Dans l exemple ci-dessous l échantillon a été mesuré dans le CW-800 à 1000 C sous azote afin d analyser la teneur en eau et en dioxyde de carbone. Résultats de mesures Cinq échantillons de 250 mg Temps d analyse de 70 secondes H 2 O CO 2 Paramètre Valeur moyenne (%) Ecart-type Teneur en CO 2 7,1 0,03 Teneur en H 2 O 1,1 0,01 Exemple de mesure : La courbe bleue représente l eau libérée; la courbe noire le dioxyde de carbone libéré. L aire en dessous des courbes représente la teneur en eau et en dioxyde de carbone dans l échantillon. page 14 l échantillon 40

15 APPLICATION ACIER Application acier Les étapes essentielles dans la production d acier sont le passage au fourneau, la catalyse et la finition. Après chaque étape, la détermination de la teneur en C, H, N, S, O est nécessaire pour le contrôle qualité. Dans le fourneau, de la fonte est produite à partir de minerai de fer, de coke et de chaux, ainsi que d autres sous-produits. La combustion du coke génère des températures allant jusqu à 1400 C à l intérieur du four, qui a une hauteur de 30 à 50 mètres. A cette température, le minerai de fer se liquéfie et est en même temps réduit chimiquement par l intermédiaire du monoxyde de carbone provenant du coke. A la fin de ce procédé, la fonte a encore une très haute teneur en carbone allant jusqu à 7% qui est réduit durant la catalyse où la ferraille et, si nécessaire, la chaux sont ajoutés. L oxygène est ensuite introduit, ce qui réduit sensiblement la teneur en carbone en formant du CO 2 gazeux. Après l oxydation, la fonte en fusion peut être allié avec d autres métaux (ex. chrome, nickel, vanadium, cobalt). Enfin, cette masse fondue est utilisée pour produire le produit final. Résultat de mesure sur l acier Eléments Acier (1) Acier (2) Acier (3) Azote (ppm) 530 ±9 27 ±2 118 ±3 Oxygène (ppm) 45 ±3 12 ±2 244 ±5 Hydrogène (ppm) 3,4 ±0,3 1,9 ±0,2 5,1 ±0,4 Poids 1000 mg 1000 mg 1000 mg Analysé avec l ONH-2000 d ELTRA. Eléments et propriétés de l acier Carbone Dureté, forgeabilité Soufre Ductilité Four Catalyse Finition Azote Ductilité Produit à analyser minerai de fer, chaux, coke, scories fonte, ferraille, chaux alliage de métaux, acier Oxygène Tendance à la corrosion Produit intermédiaire fonte C: 4 7 % S: 0,1 0,3 % produits/semi-finis C: 10 ppm 1 % S: 10 ppm 0,4 % N: 10 ppm 0,6 % O: ppm acier/acier inoxydable C: 10 ppm 1 % S: 10 ppm 0,4 % N: 10 ppm 0,6 % O: ppm H: 0,2 10 ppm ONH-2000, H-500, CS-800 Hydrogène Fragilité Analyseurs CS-2000, CS-800, CHS-580 ONH-2000, CS l échantillon 40 page 15

16 GAMME DE PRODUITS ELTRA Analyses du Carbone et du Soufre CS-800 Analyses du Carbone et du Soufre CS-2000 ELTRA est synonyme de haute qualité, de solutions tournées vers le client et de produits efficaces. Des milliers de clients satisfaits à travers le monde sont la preuve de la fiabilité des analyseurs ELTRA. Analyses du Carbone, de l Hydrogène et du Soufre CS-580 CS-580A Helios CHS-580 CHS-580A Helios Analyses de l Oxygène, l Azote et l Hydrogène ON-900 OH-900 ONH-2000 H-500 Analyseurs pour applications spéciales Analyseurs Thermogravimétriques CW-800 CW-800M Multiphase SurfaceC-800 TGA Thermostep Sujet à modification et erreurs possibles /F Sources des images utilisées dans cet article : En tant que Division du groupe VERDER, VERDER SCIENTIFIC fait figure de référence en matière de développement, fabrication et distribution d équipements de laboratoire et d analyse. Ces équipements sont mis en œuvre dans les domaines contrôle qualité, Recherche et Développement pour la préparation d échantillons et l analyse des solides. VERDER S.a.r.l. 2 Av du Gros Chêne Eragny-sur-oise France Tel: Fax: info-fr@eltra.com