CREALINS, laboratoire d’analyse chimique des matériaux

Dosage élémentaire inorganique sur tout type de matériaux

 

Le laboratoire CREALINS dispose d’un panel d’équipements permettant l’analyse chimique des matières premières, des matériaux et des produits

Le laboratoire CREALINS dispose d’un panel d’équipements pour l’analyse chimique de tout types de matériaux et produits, permettant le dosage précis des éléments du tableau périodique.

Les moyens à notre disposition se complètent pour répondre sur une large gamme de matériaux :

  • Produits pharmaceutiques
  • Produits organiques
  • Minéral et verre (poids d’oxydes)
  • Métal massif
  • Poudres métalliques

ICP-AES


Nous disposons de 2 analyseurs ICP-AES de marque THERMOFISHER SCIENTIFIC :

  • ICP-AES ICAP 6300 visée radiale
  • ICP-AES ICAP 6500 double visée axiale-radiale

Ces analyseurs permettent l’analyse quantitative de près de 70 éléments du tableau périodique. Dans le cas de l’ICP AES, le détecteur est un dispositif optique constitué de prismes et de réseaux qui permet le tri des longueurs d’onde émises. Une caméra permet le comptage en intensité.

Nous disposons de la visée radiale, le plasma est perpendiculaire à l’entrée du détecteur ce qui permet l’analyse de solutions plus chargées. Pour la visée axiale, la configuration est horizontale ce qui augmente la sensibilité de la technique (jusqu’au µg/L).

ICP-MS


Nous disposons d’un analyseur ICP-MS THERMO ICAP RQ. La technologie ICP MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) est également dédiée à l’analyse élémentaire inorganique. Comme pour les ICP-AES, le système d’introduction permet de transformer l’échantillon liquide en aérosol, puis de le désolvater, l’atomiser et l’ioniser. Les éléments ionisés sont analysés selon leur rapport masse sur charge dans le spectromètre de masse.

Le modèle ICAP RQ de Thermo, dont nous disposons, est un appareil de dernière génération dit ICP MS quadripôle. C’est un moyen technique adapté aux besoins de nombreux industriels et de matériaux, avec la possibilité de travailler sur :

  • Les normes en vigueur pour le dosage précis élémentaire (métaux lourds, pollutions, édition de CDC, …),
  • Les applications avancées et projet de R&D,
  • Le développement des méthodologies de mesures par ICP-MS adaptées à de nouveaux matériaux.

La cellule de collision / réaction QCell, réduit davantage les BEC, grâce à l’application dynamique et intelligente de suppression des basses masses (LMCO).

L’utilisation de l’ICP seul permet d’obtenir la concentration totale d’un élément. Le couplage avec des techniques séparatives permet l’analyse des différentes espèces d’un élément ce qui est appelé Spéciation. Avec un module logiciel spécifique, l’ICP MS permet également l’analyse, en taille et concentration, des nanoparticules contenant un élément métallique.

AAS


Nous utilisons cette technique pour le dosage du Césium dont la longueur d’onde d’émission est difficile à analyser avec un ICP AES. Elle peut être aussi utilisée dans certains cas pour doser les alcalins d’une manière générale.

Matériel disponible : Spectromètre d’absorption atomique modèle Solaar S4 – ThermoFisherScientific

FOUR MICRO-ONDES DERNIÈRE GÉNÉRATION


L’étape de mise en solution est critique et délicate pour l’analyse élémentaire inorganique. Un apport en énergie est le plus souvent nécessaire ainsi qu’une utilisation adéquate de réactifs de minéralisation.

Les systèmes fermés comme les micro-ondes permettent une montée en température sous pression qui rend la mise en solution efficace.

Le four micro-ondes Ultra Wave bénéficie d’une technologie unique SRC (Single Reaction Chamber). Les échantillons sont placés simultanément dans une chambre sous pression à des conditions identiques ce qui permet de mettre en solution des matrices différentes en un cycle.

SEO


Dans le cadre de nos activités « caractérisation des matériaux » et « expertise », notre laboratoire est équipé d’un appareil 4 TASMAN, fabricant BRUCKER. C’est un Spectromètre d’Emission Optique à arc et étincelle qui permet d’analyser la composition chimique de nombreux matériaux métallique.

Principe de l’appareil :

Grâce à un générateur d’arc et étincelle, une petite surface plane du matériau à tester est vaporisée. La vapeur d’atomes obtenue est recueillie dans un plasma d’argon protecteur et ionisant qui excite les particules. En revenant à l’état stable, chaque famille différente d’atome émet une énergie lumineuse spécifique qui est caractérisée par une raie lumineuse avec un spectre de longueur d’onde.

L’intensité des rayonnements étant proportionnelle aux concentrations de chaque élément chimique contenu dans l’échantillon, par le biais d’une calibration à partir d’étalons de concentration connue, l’appareil donne la composition chimique de chaque élément.

La surface des échantillons à analyser doit être de 10x10mm (ou Ø10mm) minimum. Pour une plus petite dimension, nous consulter. Notre appareil permet le dosage des éléments chimiques émettant dans les longueurs d’ondes comprises entre 130 et 620 nm.

Bases de matériaux métalliques testés :

  • Base fer
    • Acier non et faiblement alliés (type C20, 42CrMo4, XC75, 100Cr6…)
    • Aciers inoxydables (type 301, 316, 17-4pH, X30Cr13…)
  • Base cuivre (laiton, bronze, cupronickel…)
  • Base nickel (inconel, monel,…)
  • Base aluminium (2014, 7075, ….)
  • Base titane (TA6V,…)
  • Base zinc (type ZAMAK…)

LECO


Détermination du taux de carbone et de soufre dans les métaux, les minerais et autres matériaux inorganiques.

Cet équipement est doté d’un four induction permettant la combustion sous haute température des échantillons. Les quantifications du soufre et du carbone sont réalisées grâce aux cellules infrarouges.

Caractéristiques

  • Four haute fréquence
    • La lance à oxygène intégrée inonde le creuset d’oxygène de haute pureté pour favoriser une combustion complète
    • Four à induction 18 MHz, 2,2 kW pour une combustion rapide et homogène
  • Chargeurs automatiques en option de 10 et 60 échantillons disponibles pour des heures de fonctionnement ininterrompu
  • Système d’aspiration grande vitesse qui retient la poussière et les débris
  • Conception améliorée des cellules IR
    • La construction à température stabilisée offre une protection accrue contre les fluctuations de température ambiante
    • Un circuit optimisé de contrôle et de détection d’émetteur améliore la durée de vie de la cellule IR et sa stabilité à long terme

Autres moyens techniques

 

Analyse physico-chimique

 

  • MEB-EDX
  • Spectrométrie IRTF
  • Fluorescence X
  • ATG
  • DSC
  • DRX

Analyse physique

 

  • Granulométrie
  • Analyseur morphologique
  • Microscopie optique
  • Coulabilité / densité
  • Stockage ICH