L'ELEMENTRAC CS-d d'ELTRA est le seul analyseur du marché permettant de déterminer le carbone et le soufre dans des échantillons organiques et inorganiques. Pour cela, l'ELEMENTRAC CS-d est équipé d'un four à induction et d'un four à résistance (technologie ELTRA Dual Furnace), couvrant toute la gamme d'analyse du carbone et du soufre.
Jusqu'à quatre cellules infrarouges (IR) très sensibles permettent de mesurer avec précision les concentrations en carbone et en soufre, qu'elles soient élevées ou faibles, en une seule analyse. La plage de mesure de chaque cellule peut être adaptée aux besoins spécifiques de l'utilisateur afin de garantir des conditions de mesure optimales pour chaque application.
L'ELEMENTRAC CS-d est fourni avec le logiciel ELEMENTS, complet et convivial.
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L'utilisation de l'ELEMENTRAC CS-d est simple et pratique et ne nécessite que quelques étapes. Le poids typique d'un échantillon pour l'analyse du carbone/soufre est d'environ 50 à 1000 mg. Ceci est suffisant pour détecter de manière fiable des concentrations allant de 1 ppm à 100%. Avant le processus de combustion, il est nécessaire d'extraire un échantillon de la quantité initiale qui varie fortement en fonction de la matrice. Les normes internationales comme DIN EN ISO 14284 (échantillonnage de l'acier et du fer) donnent quelques indications.
Des masses typiques d'échantillons allant de 50 mg à 1000 mg sont fréquemment employées pour l'analyse C/S. L'échantillon est pesé dans un creuset en céramique, puis des accélérants tels que le tungstène et le fer sont ajoutés.
Le creuset en céramique est ensuite placé sur le support du CS-d et l'analyse est lancée via le logiciel ELEMENTS. Le logiciel contrôle toutes les étapes suivantes, comme la combustion et l'évaluation.
45 à 60 secondes après le début de l'analyse, les concentrations en éléments carbone et soufre mesurées sont disponibles pour l'exportation sous forme de rapport ou via le LIMS.
Des volumes d'échantillons de 50 mg à 500 mg sont typiques pour l'analyse C/S dans un four à résistance. L'échantillon est directement appliqué sur une nacelle. Les accélérateurs ne sont généralement pas nécessaires.
L'échantillon est placé devant le four et la mesure est lancée dans le logiciel. Une LED verte signale que l'échantillon peut être introduit dans le four. Pendant la combustion, le logiciel ELEMENTS enregistre en permanence les valeurs de mesure.
60 à 240 secondes après le début de l'analyse, les concentrations mesurées de carbone et de soufre sont disponibles pour être exportées sous forme de rapport ou via LIMS.
L'ELEMENTRAC CS-d est disponible en tant qu'analyseur mono-élément pour le carbone ou le soufre uniquement, ou dans une configuration permettant la mesure simultanée du carbone et du soufre. Il utilise à cet effet jusqu'à quatre cellules IR qui peuvent être adaptées aux besoins individuels. Plus la longueur de la cuvette augmente, plus la sensibilité pour les faibles concentrations augmente (par exemple 10 ppm). Les cellules plus courtes peuvent mesurer des échantillons dont la concentration est faible, de l'ordre du ppm, mais l'écart-type des valeurs mesurées augmente considérablement. Pour une mesure optimale des concentrations faibles et élevées, il est donc recommandé d'utiliser deux cellules IR par élément. La toute dernière technologie de détection permet d'obtenir une large plage de mesure pour le carbone et le soufre, de la gamme des ppm jusqu'à 100 %, à la fois dans le four à induction et dans le four à résistance. En outre, les cuvettes en or installées en standard offrent une plus grande fiabilité pour l'analyse élémentaire des échantillons contenant des halogènes.
Une option spéciale pour l'ELEMENTRAC CS-d est un piège à halogène permettant de fixer de manière fiable des concentrations d'halogène même très élevées. L'analyseur de carbone/soufre peut également être livré dans une configuration spéciale pour l'analyse du ciment.
Cellules infrarouges avec gamme de mesure flexible
L'ELEMENTRAC CS-d comporte des solutions intelligentes comme caractéristiques standard pour fournir une mesure précise et fiable des concentrations de carbone et de soufre, même dans des échantillons complexes :
Gestion intelligente de la lance
Grâce aux températures élevées dans le four à induction de >2000 °C et au débit d'oxygène élevé de 180 L/heure, les échantillons solides de tous types sont complètement décomposés, ce qui permet de déterminer la teneur en C/S à l'aide de cellules de mesure infrarouge. Ici, une combustion complète garantit des résultats de mesure fiables.
Etant donné que les échantillons de poudre peuvent éclabousser le creuset, ce qui peut entraîner des résultats inférieurs à la valeur réelle, le CS-d est doté d'une lance intelligente et d'un système de gestion de la combustion pour garantir une combustion complète sans perte d'échantillon.
A cet effet, le flux d'oxygène à doser peut être appliqué via une lance ou la chambre pour éviter le soufflage de l'échantillon et permettre une combustion contrôlée. La fonction de rampe du four à induction permet une combustion douce par augmentation progressive de la puissance.
Port d'échantillon dans le four à résistance (réduction de la valeur à blanc)
L'ELEMENTRAC CS-d permet une analyse précise et fiable des échantillons à faible teneur en carbone dans le four à résistance. Grâce à la géométrie optimisée de l'orifice d'échantillonnage à diamètre réduit et au balayage d'oxygène à l'entrée de l'échantillon, la valeur à blanc du CO2 de l'atmosphère est considérablement réduite lors de l'introduction de l'échantillon, ce qui permet d'obtenir des résultats fiables dans la gamme de mesure basse.
En plus des caractéristiques intégrées de l'ELEMENTRAC CS-d, d'autres options sont disponibles pour augmenter l'efficacité de la mesure du carbone/soufre.
Le four à induction de l'ELEMENTRAC CS-d peut être équipé d'un chargeur automatique d'échantillons en option. Le module standard comporte 36 positions de creuset, le modèle XL propose même 130 positions. Il s'agit du plus grand chargeur automatique disponible sur le marché pour ce type d'application.
Le carbone peut être déterminé en tant que carbone total (CT) ou en fractions, c'est-à-dire le carbone organique total (COT) ou le carbone inorganique total (CIT). Lorsqu'il est combiné avec le CS-d, le module CIT d'ELTRA mesure la teneur en CIT (par ex. la chaux) par acidification dans des produits comme le sol ou les matériaux de construction.
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Le logiciel complet ELEMENTS basé sur Windows est une partie essentielle de tous les analyseurs élémentaires de la génération ELEMENTRAC. Une fenêtre centrale (analyses et résultats) est le point de départ où toutes les fonctionnalités nécessaires à l’analyse de routine quotidienne sont facilement accessibles. À partir de là, il est possible de grouper et d’exporter des échantillons analysés, ou d’enregistrer et d’analyser de nouveaux échantillons. L'utilisateur peut appeler diverses fonctionnalités subordonnées telles que les paramètres d'application, l'étalonnage, le diagnostic ou l'état.
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steel
| Eléments mesurés | carbone, soufre |
| Echantillons | inorganique, organique |
| Alignement du four | horizontal (four à résistance) et vertical (four à induction) |
| Porte échantillons | nacelles en céramique / creusets |
| Domaine d'application | acier / métallurgie, agriculture, charbon / centrale électrique, chimie / plastiques, environnement / recyclage, géologie / mines, ingénierie / électroniques, matériaux de construction, médecine / pharmacie, verres / céramiques |
| Fours | four à induction, au-dessus de 2000°C / / four à résistance (tube en céramique), réglable jusqu'à 1550°C (palier de 1°C) |
| Méthode de détection | absorption infrarouge à l'état solide |
| Nombre de cellules IR | 1 - 4 |
| Matériau de la cellule IR | or |
| Temps d'analyse typique | four à induction 40 - 50 s four à résistance 60 - 120 s |
| Produits chimiques nécessaires | hydroxyde de sodium, perchlorate de magnésium, silice platinée (oxyde de cuivre en alternative) |
| Gaz nécessaires | air comprimé (4 - 6 bar / 60 - 90 psi) oxygène 99.5 % pur (2 - 4 bar / 30 - 60 psi) |
| Puissance nécessaire pour four à induction | 230 V, 50/60 Hz, 16 A fusible |
| Puissance nécessaire pour four à résistance | 230 V, 50/60 Hz, 20 A fusible |
| Dimensions (L x H x P) | 89 x 84 x 79 cm |
| Poids | ~ 200 kg |
| Equipement nécessaire | PC, écran, balance (résolution 0.0001g) |
| Accessoires optionnels | Chargeur automatique pour 36 creusets, HTF-540 four de préchauffage, chargeur automatique pour 130 creusets, piège à halogène, purification du gaz porteur |
Quel que soit le four utilisé dans l'ELEMENTRAC CS-d, le carbone et le soufre de l'échantillon forment des molécules gazeuses comme le SO2 et le CO2 pendant la combustion. Les quantités de CO2 et de SO2 libérées sont mesurées dans un maximum de 4 cellules infrarouges sélectives. En général, deux cellules IR sont utilisées pour mesurer un gaz (CO2 ou SO2) afin de garantir que les concentrations très faibles et très élevées sont analysées avec précision et correctement.
Lorsque le four à induction du CS-d est utilisé, le gaz porteur (oxygène) et les produits de combustion (CO2, traces de CO et SO2) passent d'abord par un filtre métallique pour éliminer toutes les particules solides. Ensuite, un tube rempli de perchlorate de magnésium élimine les traces d'eau. Le gaz de combustion séché passe ensuite dans deux cellules infrarouges pour la mesure du soufre (SO2). Ensuite, un catalyseur chauffé (généralement de la silice platinée) oxyde les traces de monoxyde de carbone (CO) en CO2 et les molécules de SO2 en SO3. Le gaz SO3 est absorbé par la cellulose et le CO2 est mesuré dans jusqu'à deux cellules IR sélectives d'éléments. Enfin, le gaz de combustion est conduit à l'échappement et le logiciel ELEMENTS calcule les concentrations résultantes de carbone et de soufre.
Alors que le four à induction de l'ELEMENTRAC CS-d est adapté à l'analyse d'échantillons inorganiques comme l'acier, la fonte et la céramique, le four à résistance est utilisé pour la combustion d'échantillons organiques comme le charbon, le coke ou la terre. Lorsqu'un échantillon de charbon est brûlé à des températures d'environ 1350° C, du CO2 et du SO2 sont libérés, mais généralement pas de monoxyde de carbone (CO). Les gaz de combustion du four à résistance passent d'abord par un filtre céramique pour l'absorption des particules, puis par un tube de verre contenant du perchlorate de magnésium.
Ensuite, les gaz de combustion séchés passent par le même chemin que ceux du four à induction. En général, le four à catalyseur est éteint pendant l'utilisation du four à résistance car l'oxydation du CO n'est pas nécessaire.
Cependant, le risque de combustion incomplète et de formation de monoxyde de carbone augmente à des températures plus basses (~600 °C) ; dans ce cas, le four à catalyseur peut être mis en marche.
Sous réserve de modifications techniques et d'erreurs
