La détermination du taux de cendres est un processus crucial en chimie analytique.
Elle implique la minéralisation d'un échantillon afin de préconcentrer les substances à l'état de traces en vue d'une analyse chimique ou optique ultérieure.
Ce processus est principalement utilisé pour quantifier les solides résiduels dans des matériaux tels que les polymères.
Cependant, il ne permet pas d'identifier les composants chimiques spécifiques des cendres.
Quel est le processus de détermination de la teneur en cendres ? (6 étapes clés expliquées)
1. Préparation et chauffage de l'échantillon
La procédure commence par le placement de l'échantillon dans un four à moufle de haute qualité.
Ce four est conçu pour traiter des matériaux stables jusqu'à 900 degrés Celsius, tels que les polymères et les caoutchoucs.
L'échantillon est chauffé pour brûler toutes les matières organiques, laissant derrière lui des résidus inorganiques ou des cendres.
2. Changements chimiques et physiques
Au cours du processus d'incinération, la matière organique est transformée en gaz tels que le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau et l'azote.
Les minéraux de l'échantillon se transforment en divers composés tels que les sulfates, les phosphates, les chlorures et les silicates.
Cette transformation est cruciale pour la préconcentration des substances à l'état de traces nécessaires à l'analyse ultérieure.
3. Calcul de la teneur en cendres
La teneur en cendres est calculée en comparant le poids de l'échantillon avant (M(dry)) et après (M(ash)) le processus d'incinération.
La formule utilisée est la suivante : [ \text{Teneur en cendres} = \frac{M(\text{cendres})}{M(\text{sec})} \times 100 % ]
Ce calcul fournit le pourcentage de résidus inorganiques dans l'échantillon.
4. Utilisation de différents récipients
Divers récipients en quartz, pyrex, porcelaine, acier et platine sont utilisés au cours du processus d'incinération.
Le choix du récipient dépend des propriétés de l'échantillon et des exigences de température du four.
5. Variations des méthodes
La méthode de détermination des cendres peut varier en fonction du type d'échantillon.
Les paramètres tels que la température du four, le temps passé dans le four, le nombre d'étapes de chauffage et les procédures de préparation de l'échantillon sont ajustés en fonction des exigences spécifiques de l'analyse.
6. Comparaison avec la perte au feu
La détermination de la teneur en cendres est similaire à la procédure de perte au feu.
Toutefois, les cendres sont généralement utilisées pour les matières organiques telles que les combustibles et les denrées alimentaires, tandis que la perte au feu est utilisée pour les matières inorganiques telles que les roches et les cendres brûlées.
Les deux méthodes consistent à chauffer l'échantillon pour éliminer les composants volatils et déterminer le contenu inorganique restant.
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