Guide sur l’analyse de l’humidité | METTER TOLEDO
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Guide sur l’analyse de l’humidité

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Principes de base et applications

Guide sur l’analyse de l’humidité
Guide sur l’analyse de l’humidité

Ce guide sur l’analyse de l’humidité vous aide à déterminer de manière fiable la teneur en humidité à l’aide d’un dessiccateur halogène et comprend les chapitres suivants :

 

  • Présentation de l’analyse d’humidité :
  • Principe de mesure
  • Installation
  • Tests de routine (Étalonnage)
  • Manipulation et préparation des échantillons
  • Développement d’une méthode en comparaison avec l’étuve de séchage
  • Échantillons spécifiques (p. ex. liquides, volatils, plastiques)
  • Validation de méthode
  • Comparaison de technologies de détermination de l’humidité
  • Glossaire des termes techniques

 

Téléchargez le Guide sur l’analyse de l’humidité gratuit et découvrez les principes de base et les applications de l’analyse d’humidité. Obtenez des informations utiles pour une installation correcte, un fonctionnement parfait, des mesures rapides et des résultats fiables et précis.

Présentation de l’analyse d’humidité :

La détermination des teneurs en humidité doit être réalisée de manière à pouvoir intervenir le plus tôt possible dans le processus de production et ainsi éviter toute interruption. Le dessiccateur halogène permet de déterminer l’humidité de manière fiable et rapide par thermogravimétrie : l’échantillon est pesé et chauffé par un élément chauffant infrarouge (lampe halogène). La perte de poids est enregistrée en continu et la dessiccation s’arrête dès qu’un critère défini est atteint. La teneur en humidité est calculée automatiquement à partir de la perte de poids.

Principe de mesure

Le dessiccateur halogène fonctionne sur le principe de la thermogravimétrie, c’est-à-dire que le poids de départ de l’échantillon est mémorisé, puis une lampe halogène sèche l’échantillon pendant qu’une balance intégrée enregistre le poids en continu. La perte totale de poids est interprétée comme étant la teneur en humidité. La dessiccation à l’aide d’une lampe halogène est une optimisation de la méthode de dessiccation à infrarouge. L’élément de chauffage se compose d’une lampe en verre remplie de gaz halogène. La masse d’une lampe halogène étant très faible comparée à celle d’un élément chauffant infrarouge traditionnel, la puissance thermique maximale est atteinte rapidement, ce qui permet un niveau de contrôle exceptionnel. La répartition homogène du rayonnement thermique sur toute la surface de l’échantillon contribue à l’obtention de résultats répétables.

Guide to Moisture Analysis

 

Contrairement à l’étuve traditionnelle dans laquelle l’échantillon est chauffé par convection et durant une longue période, l’échantillon soumis au dessiccateur halogène absorbe la radiation infrarouge (radiation thermique) de la lampe halogène et, de ce fait, monte très rapidement en température.

 

Installation

Les mesures du taux d’humidité à l’aide du dessiccateur sont basées sur un pesage de haute précision, c'est pourquoi l’exactitude et la répétabilité sont étroitement liées à l’emplacement de l’instrument. Pour garantir que votre dessiccateur fonctionne dans les meilleures conditions, respectez les instructions mentionnées ci-dessus.

Fonctionnement de routine

Pour garantir des résultats de mesure fiables, respectez les instructions suivantes en matière de précautions, d’intervalles d’étalonnage et de maintenance :

  • En procédant régulièrement à l’étalonnage (tests), et au besoin, au réglage du module de chauffage, vous assurerez des performances de séchage homogènes et reproductibles pendant toute la durée de vie de votre instrument. Il est donc recommandé de définir une fréquence de contrôle pour le test de l’unité de pesage et du module de chauffage (en fonction des risques).
  • Pour garantir la qualité des mesures, METTLER TOLEDO propose SmartCal. Cette substance unique sensible à la température et à la teneur en humidité connue permet de réaliser un seul test, rapidement et facilement, pour vérifier le bon fonctionnement général de l'instrument. Le test SmartCal est basé sur une mesure régulière effectuée à l’aide d’un dessiccateur. Reportez-vous au guide d’utilisation de SmartCal pour plus d’informations : Guide d’utilisation de SmartCal - Substance de test pour dessiccateurs
  • La maintenance annuelle effectuée par l’équipe service de METTLER TOLEDO garantit la qualité, l’exactitude des mesures et la conservation des valeurs de votre dessiccateur halogène.

Manipulation et préparation des échantillons

La préparation correcte des échantillons avant l'analyse revêt également une importance capitale dans la répétabilité et la fiabilité des résultats.

  • Assurez-vous de l’homogénéité de la granularité (taille des particules).
  • Si nécessaire, augmentez la surface de l’échantillon en le fragmentant.
  • Cette mesure garantira une évaporation plus rapide de l’humidité au cours de la dessiccation (diffusion plus rapide de l’humidité à la surface).
  • L’échantillon ne doit pas se réchauffer à ce stade, sous peine d’une perte d’humidité dès la préparation.
  • La fragmentation mécanique peut être réalisée à l’aide d’un mortier, d’un moulin (refroidi par eau) ou d’un simple couteau, par exemple.

 

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Développement d’une méthode en comparaison avec l’étuve de séchage

Il existe souvent des contraintes légales, des normes couramment appliquées par métiers ou des instructions internes à l’entreprise concernant les substances qui définissent la méthode de détermination de la teneur en humidité. La méthode de l’étuve (perte au séchage) ou titrage de Karl Fischer sert habituellement de procédure de référence. Dans ce cas, l’objectif consiste à obtenir les mêmes résultats avec le dessiccateur halogène qu’avec la méthode de référence (ou à déterminer l'écart reproductible avec la valeur de référence). Il est nécessaire pour cela de régler certains paramètres, comme la température et le programme de dessiccation ainsi que le poids et la préparation de l’échantillon. On parle de développement de la méthode, où les paramètres cités plus haut sont définis.

Échantillons spéciaux

Certains échantillons requièrent une procédure spéciale pour déterminer rapidement et correctement l’humidité. Nous vous donnons quelques conseils sur la façon d’optimiser la détermination de l’humidité pour des échantillons de ce type.

Échantillons liquides et très humides :

  • Utilisez le filtre en fibres de verre.
  • Tarez le filtre avec le porte-échantillon et placez l’échantillon dessus.
  • La dessiccation rapide convient aux échantillons à teneur en humidité très élevée (> 30 %).
  • Dans ce cas, la température cible est dépassée de 40 % pendant 3 minutes pour accélérer la mesure.
  • La dessiccation par étapes peut être utilisée comme alternative à la dessiccation rapide. La durée de l’augmentation de température et la valeur de la température peuvent être choisies librement.

 

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Aperçu de différentes technologies de détermination de l’humidité

Divers procédés de mesure ont été élaborés pour déterminer la teneur en humidité. Le tableau ci-dessous dresse une liste de technologies de mesure courantes et décrit les avantages et les inconvénients de chacune.

Termes techniques

Humidité (teneur en humidité) : dans les procédés thermogravimétriques, l’humidité d’un matériau inclut toutes les substances qui s’évaporent pendant son réchauffement et contribuent ainsi à la perte de masse du matériau. Outre l’eau, cela inclut l’alcool ou les produits de décomposition. L’utilisation des méthodes de mesure thermogravimétrique (dessiccation infrarouge, halogène, microondes ou étuves) n’établit aucune distinction entre l’eau et les composants extrêmement volatils.

Étuve de séchage : méthode thermogravimétrique pour déterminer la teneur en humidité d’un échantillon. L’échantillon est séché dans une étuve pendant une période donnée, à température constante. Le pourcentage de teneur en humidité est déterminé en mesurant la différence de poids avant et après le séchage. Pour des raisons historiques, cette procédure est souvent incluse dans les législations (réglementation sur l’alimentation, USP, etc.).

   

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