Analyse élémentaire : détermination précise des concentrations élémentaires

L'analyse élémentaire quantitative permet de déterminer la quantité de chaque élément présent dans l'échantillon. Le résultat est généralement exprimé en pourcentage massique (par exemple %C, %H, %N) ou sous forme de rapport atomique. L'analyse quantitative est notamment essentielle pour le contrôle qualité d'un large éventail de matières premières et de produits finis, la détermination de la pureté des substances, le contrôle et la production de denrées alimentaires et d'aliments pour animaux, la protection de notre environnement, ainsi que la production et l'approvisionnement en énergie.

L'analyse par combustion constitue actuellement la technique de référence pour l'analyse CHNS. Elle consiste à brûler l'échantillon afin de transformer les éléments qu'il contient en composés gazeux mesurables. Outre l'analyse par combustion, il existe d'autres méthodes de décomposition de l'échantillon, comme la pyrolyse à haute température, qui permet d'analyser avec précision la teneur en oxygène. Les gaz ainsi produits sont ensuite quantifiés, généralement à l'aide de détecteurs tels que les détecteurs à conductivité thermique (TCD) ou les détecteurs infrarouges (IR).

En fonction du type d'échantillon et de son état physique, celui-ci est pesé dans une feuille d'étain, un creuset ou une capsule, puis placé sur un passeur d'échantillons automatique. L'échantillonneur automatique peut être équipé de jusqu'à 120 positions afin de permettre un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, avec un débit d'échantillons maximal. L'échantillon doit être introduit à l'abri de l'air ambiant et sans à-coups de pression afin d'éviter toute fausse interprétation des résultats.

L'objectif est de détruire complètement la structure moléculaire de l'échantillon. C'est de là que vient l'appellation « analyse par combustion ». La combustion se produit dans un « ash finger », situé au point le plus chaud du tube de combustion. Un apport d'oxygène dosé avec précision et adapté à l'échantillon est essentiel pour un contrôle intelligent de la combustion.

Le mélange gazeux qui s'échappe du tube de combustion est composé de dioxyde de soufre, de dioxyde de carbone, de vapeur d'eau et d'azote. À l'exception de ce dernier, chaque gaz est adsorbé de manière spécifique, quantitative et réversible dans les colonnes chromatographiques situées en aval.

Le détecteur mesure successivement tous les gaz de combustion, ce qui permet de les identifier de manière univoque et de les quantifier. L'intensité du signal est directement proportionnelle à la quantité de l'élément concerné dans l'échantillon d'origine.

L'industrie, les organismes publics, les universités et les instituts de recherche sont les principaux utilisateurs de ces instruments. C'est dans ces structures qu'ils permettent de générer des données concrètes et qu'ils sont ainsi devenus un outil indispensable dans divers secteurs d'activité, disciplines scientifiques et domaines professionnels. Fondamentalement, ces technologies contribuent à améliorer la qualité des produits et favorisent une approche durable vis-à-vis de notre environnement. Parallèlement, elles ont le potentiel de stimuler la recherche et de susciter de nouvelles avancées.

L'analyse élémentaire est la plus ancienne technique d'analyse développée à des fins industrielles. Elle a constitué un outil indispensable pour les pionniers de la chimie organique. C'est elle qui a essentiellement rendu possibles les grandes synthèses chimiques du XIXe siècle. Grâce à sa maturité technique, elle reste aujourd’hui encore, dans un laboratoire d’analyse, la méthode de référence pour la détermination quantitative des éléments C, H, N, O et S dans des échantillons organiques.

L’analyse élémentaire est le cheval de bataille d’un laboratoire de chimie : elle fonctionne sans relâche. Cette méthode est robuste, rapide et simple, notamment en termes de préparation des échantillons. Elle rend l’analyse par combustion de plus en plus intéressante pour de nombreux nouveaux domaines d’application. Elle a également le potentiel de remplacer des technologies obsolètes qui nécessitent l’utilisation de produits chimiques nocifs pour l’environnement. Le haut degré d’automatisation de cette technologie lui confère une grande efficacité.

Nous proposons des analyseurs élémentaires de pointe qui se distinguent par leur précision, leur fiabilité et leur facilité d'utilisation. Nos instruments conviennent à un large éventail d'applications et de types d'échantillons, et permettent une analyse élémentaire précise des éléments CHNOS.