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Sommaire 1/2008

Rapport des clients

– Analyse automatisée de l’eau de l’aqueduc « Aquedotto Pugliese » 1

– Conservation et restauration de documents anciens à l’aide de mesures pH 6

Applications

– Gestion ingénieuse et sûre des échan- tillons avec les LabX® Smartcodes™ 9

– Gestion efficace d’un grand nombre d’échantillons avec le Sample Handler 12

– Densité et degrés API d’échantillons d’huile complexes – déterminés automatiquement grâce aux options de chauffage 17

Conseils d‘expert

– Mesure très précise du pH avec le T90 et le Rondo 20 21

– Détermination automatique de la teneur en eau avec le Stromboli 25

Nouveautés

– One Click® : détermination en un clic de la teneur en eau avec les nouveaux titreurs volumétriques et coulométri- ques Karl Fischer 28

– Mesure simple et précise de la conduc- tivité avec les nouveaux capteurs de conductivité 31

L’entreprise Acquedotto Puglie-se dans la région des PouillesL‘aqueduc Pugliese (AQP) est par sa longueur et ses performances un des ouvrages les plus impressionnants et ca-ractéristiques du monde. Il comprend un équipement complet pour l’exploitation des ressources en eau, de conduites et de raccordements d’eau dans une région étendue et à forte densité de population. La société d’exploitation compétente gère l’ensemble du cycle de l’eau : exploitation

Dr. Pier Paolo Abis

Dans la région des Pouilles (Apulie), au sud de l’Italie, se trouve un ouvrage hydraulique exceptionnel : l’aque-duc « Acquetto Pugliese ». L’entreprise du même nom est responsable de l’alimentation en eau et de l’assu-rance de la qualité de l’eau dans une zone à forte densi-té de population. Il est donc important que les appareils d’analyse utilisés pour la détermination de nombreux paramètres soient fiables. Cinq systèmes T70-Rondo au total permettent de satisfaire l’ensemble des besoins de cinq laboratoires d’AQP et de répondre aux exigences relatives à l’augmentation de la productivité et à la sim-plicité des analyses de l’eau.

Optimisation de l’analyse de l’eau grâce au système automatique T70-Rondo 20

G. Galimberti

Chimie AnalytiqueTitrage, Systèmes pH, Densimètres, Refractomètres

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répartis sur les différentes provinces ainsi qu’une petite unité extérieure. Les labora-toires centraux emploient 40 personnes et constituent la plateforme technologique et organisationnelle des contrôles dans la province de Bari. Ils sont responsables de la standardisation des procédés et de la coordination des problèmes d’hygiène et de santé au niveau régional. Ils as-surent de plus la réalisation d’analyses spéciales et gèrent l’approvisionnement en consommables ainsi que les investis-sements technologiques.

Le responsable de la surveillance de l’hy-giène est Monsieur Dr. Pier Paolo Abis(*).

Instruments d’analyses moder-nes pour la standardisationLes laboratoires AQP sont en mesure d’ef-fectuer tous les contrôles prévus par la loi que cela concerne les eaux potables, les eaux usées ou les boues. Tous les labo-ratoires ont été modernisés. Ces inves-tissements, qui prévoient comme étape essentielle l’ouverture prochaine de nou-veaux laboratoires centraux (fig. 1) com-prennent la standardisation des appareils au niveau suprarégional et la création de deux centres technologiques très moder-nes dans les laboratoires de Foggia et de Lecce.

Le secteur de l’analyse des métaux par exemple sera améliorer par l’acquisition d’appareils de dissolution et ICP-OES. L’équipement instrumental du labora-toire central est remarquable : il permet non seulement l’emploi des techniques conventionnelles telles que la chroma-tographie en phase gazeuse, la chroma-tographie ionique, FT-IR, GFAAS, mais aussi de méthodes telles que ICP-MS,

de la source, transport vers les barrages jusqu’au traitement de l’eau potable et la distribution pour la consommation publique de la région des Pouilles et des communes voisines. AQP gère au total

plus de 170 stations d’épuration pour les eaux usées municipales. Ses 2100 em-ployés assurent les services de l’eau pour plus de 4 millions de personnes. Avec ce champ d’activité extrêmement large, Acquedotto Pugliese est une entreprise qui relève le défi du développement quali-tatif d’une région en y associant la valeur des ressources en eau. Elle considère de plus l’eau comme un élément important de l’amélioration de la qualité de vie.

Le système de contrôle de l’hygiène et de la santé d’AQP comprend cinq laboratoires

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sICP-OES, PCR Real Time, des systèmes pour les études de la toxicité, GC-MS GC-MS-MS tripolaire et tétrapolaire. Les laboratoires AQP effectuent au total 250 000 analyses par an.

Amélioration de la productivité pour le titrage de l’eau potableDans le contexte de la standardisation mentionnée ci-dessus, cinq systèmes automatiques de titrage de METTLER TOLEDO, acquis fin 2007 / début 2008, sont employés pour l’analyse automatique des paramètres de base de l’eau potable et des eaux usées.

L’objectif essentiel de l’utilisation de ces nouveaux appareils est l’automatisation élevée des analyses de la qualité de l’eau potable, associée à une simplification aussi poussée que possible de la réali-sation des mesures. Une autre exigence est la possibilité de pouvoir alterner des échantillons plus ou moins pollués dans les séries d’analyse avec une contamina-tion minimale par entraînement d’échan-tillon ou effet de mémoire. L’objectif final est l’augmentation de la productivité et la réalisation d’analyses avec des méthodes déjà développées, par un personnel peu formé.

Les cinq systèmes installés fonctionnent avec une extrême fiabilité et avec les mê-mes méthodes d’analyse dans toute la région grâce à l’intervention des techni-ciens de METTLER TOLEDO.

Solution automatisée pour la détermination simultanée de différents paramètres de l’eauLes paramètres déterminés tous les jours avec les systèmes METTLER TOLEDO dans les laboratoires AQP de Bari, Foggia, Lecce, Taranto et Brindisi sont la conduc-tivité, le pH, l’alcalinité, la dureté et la teneur en calcium et en chlorures. Le sys-tème utilisé – titreur Excellence T70 as-socié au passeur d’échantillons Rondo 20 – garantit non seulement une utilisation simple et un haut degré d’automatisation mais aussi l’obtention de résultats de me-sure fiables. Il est équipé de trois postes

Figure 1: intérieur d’un nou-veau laboratoire central, d’AQP.

Figure 2: Système de titrage complet – T70-Rondo 20.


d’analyse indépendants, comprenant deux tours Rondo (Tower A et Tower B) et une tête de titrage directement instal-lée sur le titreur T70 (fig. 2). Un récipient modifié d’aliquotage est fixé sur cette tête de titrage. Il permet de mesurer automa-tiquement un volume de 50 mL avec une pompe péristaltique (fig. 3).

Des récipients spéciaux en verre, de 150 mL, ont été employés afin de disposer d’un volume suffisant pour la répartition des échantillons sur les différents pos-tes d’analyse, c.-à-d. les têtes de titrage. Le diamètre étant légèrement supérieur aux récipients de titrage standards, de 100 mL, de METTLER TOLEDO, les lo-gements du carrousel du Rondo 20 ont été agrandis et adaptés à ces récipients de verre.

ConductivitéLes mesures de conductivité sont volon-tairement séparées des autres détermina-tions afin d’exclure d’éventuelles erreurs de mesure de la valeur de la conductivité dues à l’écoulement d’électrolyte du cap-teur pH. La tour A du passeur d’échan-tillons Rondo a donc été équipée d’un seul capteur de conductivité InLab®730 comprenant une sonde de température intégrée et d’un agitateur à tige (fig. 4). La mesure peut être effectuée avec ou sans agitation, à la température ac-tuelle de mesure ou avec compensation automatique de la température dans la plage entre 20 °C et 25 °C. Le capteur de conductivité est directement connecté au titreur T70 par l’intermédiaire de la carte de conductivité intégrée. Un conductimè-tre externe, généralement employé dans les systèmes usuels, est donc inutile.

ChloruresLa tour B du passeur d’échantillons Rondo est équipée de tous les accessoi-res nécessaires au titrage des chlorures : électrode combinée avec bague d’argent DMi141-SC, agitateur à hélice et tuyaux de dosage pour le réactif nitrate d’argent (AgNO3) et l’acide nitrique (HNO3) néces-saires pour l’acidification de la solution échantillon. Le titrage des chlorures, en

particulier d’échantillons « pollués », entraîne la formation de quantités de précipité importantes, fortement ad-hérents. Afin d’éviter la contamination d’échantillons « propres » ou l’altération des déterminations d’autres paramètres par ces précipités, cette analyse a été sé-parée des autres et est effectuée sur la tour B du passeur d’échantillons Rondo. Le puissant système de rinçage Power-Shower™, installé sur les deux tours, as-sure un nettoyage complet des capteurs et des accessoires ainsi que l’élimination totale des précipités (fig. 5). L’éventualité d’un entraînement d’échantillon est ainsi réduite au minimum.

pH, alcalinité, dureté totale et teneur en calcium La tête de titrage directement installée sur le T70 est équipée de tous les acces-soires nécessaires à

• la mesure de la valeur du pH,• la détermination du taux d’alcalinité

avec l’électrode DGi117-Water – avec sonde de température intégrée – déve-loppée pour l’analyse de l’eau et

• le titrage complexométrique de la du-reté totale et de la teneur en calcium.

Ce dernier est effectué avec indication photométrique à l’aide d’une phototrode DP5™. Les méthodes classiques et com-plexométriques peuvent être ainsi facile-ment transposées sur un titreur automa-tique. Tous les distributions de tampons, indicateurs et autres solutions auxiliai-res, nécessaires à ces déterminations, sont effectués automatiquement grâce aux burettes de précision et aux unités de dosage DU200.

La teneur en calcium est déterminée avec une méthode entièrement automatique très simple. L’échantillon dans un réci-pient en verre est posé sur le carrousel du Rondo et quelques gouttes de solution de murexide sont ajoutées comme indica-teur. Après le démarrage, l’échantillon est transféré de la tour A du Rondo à la tête de titrage T70 et une solution tampon

d’ammoniacal est ajoutée jusqu’à l’obten-tion d’un pH 12. Le titrage est ensuite ef-fectué avec la Phototrode™ DP5 jusqu’au changement de couleur.

Processus complexes – réduits à une pression de touche Malgré son apparente complexité, ce sys-tème se caractérise par la grande simpli-cité de manipulation des échantillons et de définition des paramètres, intuitives. L’utilisateur doit uniquement remplir les récipients d’échantillon, sélectionner la

Figure 3: Récipient modifié d’aliquotage. La mesure du volume fonctionne selon le principe de surrem-plissage/arasement, illustré sur la figure 5 de l’article relatif au « Sample Handler » de METTLER TOLEDO dans ce numéro UserCom.

Figure 5: L’unité de rinçage PowerShower™ du Rondo en fonction-nement.

Figure 4: Tour A du Rondo avec le cap-teur de conductivité.


méthode et démarrer l’analyse (fig. 6). Les données d’échantillons peuvent être soit saisies directement sur le terminal du T70 avec le concept de titrage innovant « One Click® », soit à l’aide du logiciel « LabX® titration pro » par l’intermédiai-re du PC.

Déroulement des mesures1. L’échantillon dans le récipient en verre

posé sur le carrousel du Rondo 20 est automatiquement amené à la tour A.

2. La conductivité de l’échantillon est mesurée, avec compensation de la température à 20 °C.

3. Une pompe péristaltique (SP250) transfert environ 70 mL d’échantillon liquide de la tour A dans le récipient

de titrage du titreur T70. Le volume de l’échantillon est alors ajusté au volume défini (p. ex. 50 mL).

4. La valeur du pH de cet échantillon de volume défini est mesurée. L’échan-

tillon est ensuite titré à l’aide d’une solution d’HCl 0,1 mole/L sur un point final pH 4.3. Le taux d’alcalinité est déterminé à partir de la consomma-tion du titrage et exprimé en ppm de CaCO3. La sonde de température inté-grée PT1000 de la DGi117-Water saisit la même température de l’échantillon pendant la détermination du pH et le titrage. Les valeurs mesurées du pH sont ensuite automatiquement corri-gées en fonction de la température ac-tuelle de l’échantillon.

5. Une quantité de NaOH 0,1 mol/L cor-respondant à la quantité consommée d’HCl 0,1 mol/L est automatiquement ajoutée afin de rétablir le taux initial d’alcalinité de l’échantillon.

6. Les unités de dosage DU200 ajoutent consécutivement la solution tampon d’ammoniacal et l’indicateur en so-lution (noir ériochrome T) à l’échan-tillon. Ces solutions auxiliaires sont

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snécessaires pour la détermination du point d’équivalence, avec indication photométrique, du titrage avec la solu-tion d’EDTA 0,0178 mol/L (acide éthy-lène diamine tétra acétique) utilisée pour la mesure de la dureté totale.

7. Après la détermination de la dureté de l’eau, le récipient sous la tour A est transféré sous la tour B avec le volume restant de 70 mL. Une autre pompe SP250 réduit alors ce volume à une quantité définie. L’échantillon est ensuite acidifié par ajout d’un vo-lume déterminé d’acide nitrique à l’aide d’une autre pompe SP250 et titré avec une solution d’AgNO3 0,1 mol/L pour la détermination de la teneur en chlorures.

8. Les unités de rinçage PowerShower™, montées sur les deux tours du Rondo et raccordées à des pompes à membrane performantes (débit : 600 mL/min) ef-fectuent ensuite les phases de rinçage des trois postes d’analyse. Le proces-sus de rinçage sur la tour A est effectué dans le récipient de rinçage codé, placé sur le carrousel du Rondo. La solution de rinçage est collectée dans le réci-pient puis transféré à l’aide de la pom-pe de transfert dans le récipient d’ali-quotage de la tête de titrage T70. Cette solution est utilisée pour le nettoyage sous agitation des deux capteurs puis évacuée dans le récipient à déchets. Le processus de rinçage sur la tour B est effectué à la position du récipient de titrage actuel. Les cycles de rinçage peuvent être programmés séparément et peuvent donc être répétés aussi sou-vent que nécessaire afin d’obtenir un parfait rinçage des récipients de titra-ge, des capteurs et des accessoires et de minimiser ainsi la contamination par entraînement d’échantillon et les effets de mémoire.

Une analyse complète, de tous les para-mètres, demande de 10 à 20 minutes en fonction de l’échantillon et de la méthode employée. Les durées varient en fonction du nombre de paramètres étudiés.

Les résultats des déterminations sont automatiquement enregistrés dans la

Figure 7: L’équipe autour de Monsieur Dr. Pier Albis.

Figure 6: Le système dans son utilisation quotidienne.


base de données du logiciel pour PC « LabX® titration pro ». Ce logiciel permet de piloter l’ensemble du système à par-tir du PC, il comprend de plus différents filtres de recherche dans la base de don-nées, des options supplémentaires pour l’analyse statistique des résultats et la création de cartes de contrôle ainsi qu’un

éditeur extrêmement souple et convivial pour l’édition des méthodes d’analyse.

Analyse optimale grâce à l’op-timisation des processus et à la grande simplicité d’emploiLors de la conception du système, une importance particulière a été accordée

à l’optimisation des méthodes d’analyse et à l’automatisation du processus. La précision et la reproductibilité des résul-tats de mesure ont été contrôlées pour chaque paramètre, non seulement pour les solutions étalons mais aussi pour les échantillons. L’étalonnage des capteurs a été grandement simplifié et les solutions

La mesure de la conductivité permet de déterminer la teneur en minéraux de l’eau. La conductivité augmente proportionnellement avec la concen-tration en substances dissoutes io-nisées. Les ions présents dans l’eau sont importants pour les organismes vivants. En effet, le bon fonctionne-ment de leurs cellules nécessite la présence d’électrolytes aqueux à une concentration constante. Les sels absorbés avec l’eau contribuent à garder un bon équilibre. L’eau distillée n’est pas considérée « potable » car elle ne contient aucun sel dissous. L’unité de mesure de la conductivité électrique spécifique est le Siemens par centimètre (S/cm) selon le sys-tème international d’unités (S.I), ou le mS/cm ou encore le µS/cm. La norme italienne spécifie que la valeur de la conductivité de l’eau ne doit pas être supérieure à 2500 mS/cm à 20 °C.

La valeur du pH (concentration en ions hydrogène) est la mesure de la teneur en acides de l’eau. Son contrôle est très important car pra-tiquement tous les procédés de traitement des eaux dépendent de la valeur du pH (désinfection, clarifica-tion, floculation, etc.). Les propriétés corrosives et de formation de tartre de l’eau dépendent également fortement de cette valeur. La norme italienne spécifie que la valeur du pH de l’eau doit se situer entre 6,5 et 9,5. La dureté totale de l’eau est une mesure de la capacité de l’eau, qui contient des ions divalents métalli-ques alcalino-terreux de calcium et de magnésium dissous, de dissoudre les savons à base de sodium et de potassium. La dureté de l’eau est en générale indiquée en degrés hy-drométriques français (°fH) : 1 °fH correspond à 10 mg/L de carbone de calcium. La classification de la dureté de l’eau est la suivante :

• > 35 eaux très dures ;• 22-35 eaux dures;• 15-22 eaux mi-dures ;• 7-15 eaux douces;• 0-7 eaux très douces.Aux températures élevées, l’eau dure forme du tartre (calcaire) (p. ex. dans les conduites d’eau ou dans certains appareils électroménagers). Le cal-caire étant un mauvais conducteur thermique, il en résulte entre autre une augmentation de la consommation d’électricité. L’eau douce est particu-lièrement adaptée aux lessives du linge (en effet, elle réduit la quantité de lessive nécessaire). L’eau douce peut par contre favoriser la corrosion des conduites et équipements métalliques car sa teneur en acide carbonique libre est plus importante. Une autre unité de mesure largement utilisée pour la dureté de l’eau est le degré de dureté allemand (°dH). Le facteur de conversion par rapport au degré français est : 1 °dH = 1 °fH x 1,79.

On différencie différents degrés de dureté :Dureté temporaire (dureté carbo-natée)La dureté temporaire dépend de la présence de sels solubles de calcium et de magnésium, sous la forme de carbonates d’hydrogène. Ces sels pré-cipitent en carbonates quand la tempé-rature augmente. Dureté permanente (dureté minérale)La dureté permanente est caractérisée par la concentration en sels de calcium et de magnésium, provenant d’anions tels que les chlorures, sulfates, nitra-tes, etc., qui restent en solution malgré l’augmentation de température.Dureté totaleLa dureté totale désigne la concen-tration en ions de calcium et de ma-

gnésium, exprimés sous la forme de carbonate de calcium (CaCO3). Elle correspond à la somme des duretés temporaire et permanente. La norme italienne n’indique aucune valeur limite mais recommande une valeur comprise entre 15 et 50 °fH. Chlorures: l’ion chlorure est largement répandu dans la nature sous forme de NaCl (gemme), KCl (p. ex. sylvite) et de chlorure de calcium, CaCl2. Le seuil de perception du goût (goût salé) des chlorures de sodium et de calcium dans l’eau potable est de 200-300 mg/L. La norme italienne correspondante indique une valeur maximale de 250 mg/L.La température influence le goût de l’eau. Les consommateurs apprécient plutôt une température basse. La température est exprimée en degrés Celsius (°C). La norme italienne ne spécifie aucune valeur limite. Le taux d’alcalinité totale de l’eau est la somme des substances alcalines, par exemple hydrogénocarbonates, carbonates et hydroxydes, titrables par ajout d’une solution acide. Il décrit l’aptitude de l’eau à neutraliser les acides. Pour l’eau naturelle, une valeur de pH inférieure à 8.5 indique une alcalinité provenant essentiellement d’hydrogénocarbonates. Les valeurs de pH plus élevées indiquent par contre une alcalinité provenant de carbonates et d’hydroxydes.

En général, l’alcalinité de l’eau est déterminée par titrage potentiométri-que, par ajout d’une solution d’acide chlorhydrique ou sulfurique, aux points d’équivalence des bicarbonates et des carbonates. Le titrage peut être également photométrique avec une Phototrode™ DP5, les indicateurs uti-lisés étant l’orange de méthylène et la phénolphtaléine.

Commentaires sur les différents paramètres de l’eau


Les livres et les documents datant de 1850 à 1990 sont plus particulièrement touchés par la dégradation due à la pré-sence d’acide.

Outre les anciennes technologies de fa-brication du papier, d’autres facteurs tels que la composition chimique des encres employées contribuent à la détérioration d’anciens documents. En particulier, l’emploi d’encres contenant non seule-ment des sels de cuivre et de fer, mais aussi de l’acide tannique (encre à base d‘acide gallique et de sulfate ferreux) engendre un phénomène appelé « cor-rosion par l’encre ferro-gallique ». On ne connaît pas encore avec précision les processus chimiques exacts. On sait tou-tefois que ces encres libèrent de l’acide sulfurique qui attaque avec le temps le

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papier et endommage fortement les pa-ges. Les encres ferro-galliques ont été utilisées depuis le Moyen-âge jusqu’aux temps modernes. Le pourcentage de li-vres atteints par la corrosion est donc important.

De plus, les anciens livres sont expo-sés à d’autres facteurs dommageables : conditions d’entreposage inadaptées, manipulation incorrecte, prolifération de microorganismes et autres effets néfastes de l’environnement. Tous ces paramètres combinés conduisent à une « mort » len-te des documents, parfois uniques.

La majorité des bibliothèques en Europe et dans le monde a pris conscience de la portée de ce problème et recherche ac-tivement une solution adaptée, sans la-

quelle une grande partie des manuscrits ou documents imprimés, témoins du passé, serait irrévocablement perdue pour les prochaines générations. Une course contre la montre est engagée.

La valeur du pH révèle l’état des documents anciensL’état d’un document ancien est estimé non seulement par les signes visibles d’altération mais aussi et surtout par la valeur du pH du papier. Sa mesure per-met de décider pour un document donné, de la nécessité et du type de mesures de restauration et de conservation. La va-leur du pH est en premier lieu influencée par le papier lui-même et par son procédé de fabrication. Elle est en général moins élevée (plus acide) pour les papiers fa-briqués à la main que pour les papiers

Les bibliothèques qui possèdent des documents, des imprimés ou des dessins anciens sont confrontés à la dégradation progressive de ces précieuses archives. La principale cause de cette dégradation est une suracidification du papier des documents. Dans le cadre du projet « Acid Paper » de la bibliothèque nationale de Varsovie, en Pologne, des pH-mètres et des conductimètres de METTLER TOLEDO ont été employés afin de détecter les livres menacés, de les désacidifier et de les préserver pendant de longues années. G. Nagel

Conservation et restauration de documents anciens par la mesure du pH

de titrage aussi standardisées que possi-ble : les laborantins doivent uniquement placer les solutions étalons (tampons pH, étalons de conductivité et solutions de concentration connue pour la déter-mination de l’alcalinité, de la dureté et des teneurs en calcium et en chlorures) dans le carrousel du Rondo 20 – tous les étalonnages sont démarrés et effectués en un clic.

ConclusionDr. Pier Abis : « Les cinq systèmes T70-Rondo 20 sont à présent utilisés de-puis plusieurs mois. Les laborantins se

sont montrés très satisfaits de la simplici-té d’emploi et de la fiabilité des appareils. Plusieurs analyses « chronophages », qui devaient être effectuées séparément, peuvent à présent être réunies en une seule séquence. L’assistance apportée par METTLER TOLEDO a permis une rapide mise en service des systèmes à la grande satisfaction du personnel.”

(*) Dr. Pier Paolo Abis possède non seu-lement une grande expérience dans la direction de laboratoires d’assurance qualité de hautes technologies QC (Texas

Instruments Italia et Micron Technology) mais aussi dans le domaine des problè-mes liés au cycle de l’eau. Il a mis en application ces compétences à l’étranger, dans des projets européens et dans le ca-dre d’appels d’offres internationaux. Il re-présente AQP à la « Federutility » (asso-ciation de 550 entreprises italiennes dans les secteurs de l’eau et de l’énergie) et est membre du groupe EUREAU II, le groupe pour les eaux usées, le recyclage de l’eau et les boues d’épuration (EUREAU: Union Européenne des Associations Nationales des Distributeurs d‘Eau).


Afin d’éviter une altération supplémen-taire des livres et donc des résultats er-ronés, il est absolument nécessaire de contrôler la qualité de l’eau distillée avant l’humidification du papier. Seule une eau distillée d’une conductivité inférieure à 1 μS/cm doit être utilisée.

La conductivité de l’eau distillée est contrôlée à l’aide d’un conductimè-tre SevenEasy™ S30 de METTLER TOLEDO et de l’électrode InLab®740 (fig. 3). Cet appareil muni de l‘électrode InLab®740 permet de mesurer les très faibles conductivités, sur une plage de 0,001 à 500 μS/cm.

Les appareils de mesure du pH et de conductivité de METTLER TOLEDO peu-vent jouer un rôle important dans la pré-vention d’une aggravation de la dégrada-tion des documents historiques. Mesure non-destructive du pH à la surface du papierLa valeur du pH du papier est mesurée directement à la surface du livre ou des documents. Une petite partie de la page est humidifiée et la mesure est effec-tuée à l’aide d’une électrode de surface de METTLER TOLEDO, InLab®Surface (anciennement InLab®426), directe-ment posée sur la surface humide du document (fig. 2).

industriels. La qualité de documents très anciens est néanmoins parfois meilleure que celle des papiers industriels des der-nières décennies. Il est donc impératif de contrôler chaque document.

Une valeur de pH trop basse indique une teneur en acide du papier trop élevée, qui pourrait entraîner, sans traitement, une décomposition progressive et inéluctable d’archives parfois uniques. La décompo-sition du papier résulte de la présence de sels d’alun ou de sulfate d’aluminium, ajoutés à la matière première du papier, qui détériorent ultérieurement les chaî-nes moléculaires de la cellulose par hy-drolyse acide et oxydation.

Certains documents présentent une va-leur de pH de 4 à 5, valeur nettement aci-de. L’idéal serait une valeur de pH de 8-9 correspondant à des réserves alcalines dans le papier suffisantes pour éviter une suracidification ultérieure du papier.

Le projet « Acid Paper » de la bibliothèque nationale de PologneLa bibliothèque nationale de Pologne a, avec l’appui du gouvernement polonais, entrepris en 2000 un projet national sur la restauration et la conservation dura-bles de l’ensemble des livres des 19ème et 20ème siècles appartenant aux archives nationales et bibliothèques universitaires et nationales de l’Etat (fig. 1). Seuls de rares pièces de collection et documents historiques ne sont actuellement pas pris en compte.

Ce projet, appelé « Acid Paper », com-prend une collection estimée à plusieurs centaines de milliers de livres. Le procédé de désacidification et de conservation est appliqué feuille par feuille et le traite-ment de tels objets précieux nécessite un très grand soin. Il faudra en conséquence des décennies pour sauvegarder l’ensem-ble de la collection. Il est important de déterminer des valeurs de pH aussi exac-tes que possible afin de prendre les mesu-res optimales de désacidification puis de conservation du papier.

Figure 1: La bibliothèque nationale de Varsovie.

Figure 2: Madame Olga Dudek, assistante en analy-ses, prépare une mesure en labora-toire.


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La valeur du pH est mesurée à l’aide d’un pH-mètre de METTLER TOLEDO (Seven Easy™ ou SevenMulti™) équipé de l’élec-trode pH InLab®Surface. Un modèle plus ancien de METTLER TOLEDO, le MP220, est également employé. Ce dernier fonc-tionne tous les jours avec fiabilité depuis de nombreuses années. Aujourd’hui, plus de 30 pH-mètres de METTLER TOLEDO, munis d’électrodes InLab®Surface, sont utilisés dans les dif-férentes bibliothèques et archives natio-nales de Pologne.

Un étalonnage en 2 points est effectué (solutions tampons 4.01 et 7.00) avant la mesure proprement dite de la valeur du pH. Le papier est ensuite humidifié sur une petite surface avec de l’eau distillée

et la mesure proprement dite effectuée avec l’électrode InLab®Surface, comme le montre la figure 4.

Les résultats des mesures sont enregis-trés au dixième près (0,1 pH). Un trai-tement de désacidification du papier est nécessaire si la valeur mesurée du pH est inférieure à 7-7.2. Ce traitement, à base d’hydroxyde de baryum (Ba(OH)2) ou de calcium (Ca(OH)2), est un processus long et coûteux. Selon la gravité de l’altération du document, il peut être nécessaire de procéder à d’autres traitements de conser-vation et de restauration avec rénovation de la structure du papier.

En 2004, la bibliothèque Jagiellone de Cracovie, une des plus anciennes biblio-thèques universitaires d’Europe, a déter-miné la valeur du pH de 11 000 livres au total, du 11ème au 20ème siècle. Il s’est révélé que 97% des livres contrôlés ont été fabriqués à partir de papier acide. La grande majorité d’entre eux date d’avant 1996. On peut donc en conclure que le pa-pier employé dans les 12 dernières années est exempt d’acide.

Les chiffres suivants illustrent l’étendue du problème : à la bibliothèque Jagiel-lone, on estime à 1,5 millions le nombre total de documents concernés. Si l’on ex-clut les documents dont la dégradation est déjà trop importante et qui ne peu-

vent donc plus être sauvés, il reste encore 500 000 documents. Ceci correspond à 15 km d’étagères et à 160 tonnes environ de papier.

Dans une étude associée au projet, des li-vres de 32 bibliothèques et de deux autres collections ont été étudiés en 17 endroits au total en Pologne. L’analyse a porté exactement sur les mêmes éditions de li-vres, les mêmes pages et les mêmes parties de page que dans l’analyse de la biblio-thèque nationale de Varsovie. On espérait en déduire des informations concernant l’influence de l’environnement et de la manipulation sur la teneur en acide du papier. Il s’est révélé que le degré de su-racidification du papier était très élevé dans toutes les parties de la Pologne (pH<5).

Il a en outre été constaté que pour une même édition les valeurs mesurées du pH variaient fortement en fonction de la lo-calisation. Etant donné que les différentes éditions d’un même livre peuvent avoir été produites à partir de papiers de diffé-rentes teneurs en acide, il est très difficile de tirer des conclusions de ces études. Il a toutefois été constaté que les documents venant de la partie sud-ouest de la Polo-gne présentaient les valeurs de pH les plus basses. Ceci est probablement dû à la pol-lution de l’air et de l’environnement ainsi qu’aux conditions de conservation.

ConclusionActuellement, la restauration complète d’un seul livre peut durer jusqu’à 6 mois. On ne peut qu’espérer que de nouveaux procédés et technologies de restauration et de conservation plus rapides seront développés dans les prochaines années. Sinon, il sera difficile de gagner la course contre la montre et d’innombrables livres et documents ne pourront malheureuse-ment plus être sauvegardés.

Il n’en reste pas moins que les appareils fiables de METTLER TOLEDO apportent une importante contribution à la sau-vegarde des livres, témoins culturels de l’époque précédant l’ère numérique.

Figure 3: Contrôle de qualité de l’eau distillée avec le S30.

Figure 4: Mesure du pH à la surface du papier.


précient beaucoup le démarrage « One Click® » par raccourcis sur l’écran tac-tile. Il arrive toutefois de temps à autres que, sous la pression, une méthode soit sélectionnée à la place d’une autre. Afin

Exigences élevéesNous nous trouvons dans un laboratoire de contrôle d’un producteur d’épices et de sauces, qui ajoutent une note piquante aux sauces de salades et aux grillades par exemple. Pour saisir et garantir le goût recherché, il est important de contrôler avec précision la teneur en sels, c’est-à-dire en chlorures, des différents produits.

La meilleure méthode pour cela est le titrage par précipitation à l’aide d’une solution de nitrate d‘argent. Cette mé-thode permet en effet d’obtenir des ré-sultats fiables en quelques minutes. Le laboratoire a été dernièrement équipé d’un système automatique constitué d’un titreur Excellence T70 et d’un passeur d’échantillons Rondo 20. Le grand nom-

bre d’échantillons peut être ainsi analysé de manière optimale, 24 heures sur 24 en 3 x 8 (fig. 1).

Un défi important pour une analyse correcte et rapide est la gestion de la variabilité des teneurs en chlorures des échantillons : faible quantité (sauce de salade pauvre en sel) à quantité impor-tante (sauce de soja) en passant par des valeurs moyennes (Ketchup).

Etant donné que « le temps, c’est de l’argent », ces groupes de produits sont analysés par des méthodes optimisées, avec des réactifs dont les concentrations adaptées à la teneur en sel. Le système est utilisé uniquement par des personnes sans qualification particulière, qui ap-

Comment s’assurer que les échantillons sont analysés avec la bonne méthode, comment en un seul clic affecter plusieurs ID à un échantillon et démarrer le titrage sans utiliser ni le PC, ni l’écran tactile ? Un tour de magie ? – Non avec les LabX® Smartcodes™ !

C. Reisinger

Gestion ingénieuse et sûre des échantillons grâce aux « LabX® Smartcodes™ »

Bibliographie[1] Notes Konserwatorski nr 8, Biblioteka Na-

rodowa, Warszawa, 2004, s. 271-300: T. Kozielec, Masowe odkwaszanie XIX i XX-wiecznych papierów drukowanych

[2] Notes Konserwatorski nr 8, Biblioteka Narodowa, Warszawa, 2004, s. 11-19: W. Sobucki, B. Drewniewska-Idziak, The First Years of the Acid Paper Long-Term Government Program

[3] Notes Konserwatorski nr 9, Biblioteka Narodowa, Warszawa, 2005, s. 36-48: W. Sobucki, B. Drewniewska-Idziak, D. Rams, D. Jarmińska, Acidification of Collections in Polish Libraries

[4] Notes Konserwatorski nr 9, Biblioteka Narodowa, Warszawa, 2005, s. 11-19: W. Sobucki, B. Drewniewska-Idziak, The „Acid Paper” Long-Term Government Pro-gram in 2004 (Realizacja wieloletniego

programu rządowego “Kwaśny papier” w 2004 roku)

[5] Notes Konserwatorski nr 11, Biblioteka Narodowa, Warszawa, 2007, s. 46-71: E. Jabłońska, A. B. Strzelczyk, Factors Destroying Library and Archival Collections

[6] Notes Konserwatorski nr 11, Biblioteka Narodowa, Warszawa, 2007, s. 27-30: Informacja o realizacji projektu badaw-czego zamawianego KBN pt. „Kwaśny papier. Ratowanie w skali masowej zagrożonych polskich zasobów bibliotecznych i archiwalnych“ wykonanego w Zakładzie Konserwacji Papieru i Skóry UMK w Toruniu pod kierunkiem prof. dr Alicji B. Strzelczyk

Figure 1: Equipe du matin dans le laboratoire de contrôle de la qualité.


de « récupérer » les résultats, il est alors nécessaire de réaliser une nouvelle ex-ploitation de données, voire de répéter l’ensemble de l’analyse – mesures oné-reuses et « chronophages ».

La solution éléganteEt si vous aviez une solution qui :

garantisse que l’analyse des échan-tillons est toujours effectuée avec la bonne méthode, sans interaction aucune, avec l’écran tactile ;permette d’affecter sans saisies ma-nuelles fastidieuses, deux ID supplé-mentaires à l’échantillon pour une identification univoque ;

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garantisse l’enregistrement automati-que de tous les résultats dans une base de données, c.-à-d. l’automatisation électronique de la saisie et de l’archi-vage des résultats, effectués aupara-vant manuellement à partir d’éditions sur papier !

Un processus élégant, répondant entiè-rement aux exigences décrites ci-dessus, peut être réalisé grâce au nouveau « LabX® titration pro Smartcodes™ ». Com-ment alors adapter le système existant ? C’est tout simple ! Il suffit :

d’installer le logiciel LabX® titration pro 3.0 sur le PC,

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de connecter un lecteur codes à barres au PC etd’effectuer une mise à jour (version 3.0) du progiciel du titreur (fig. 2).

On procède ensuite de la manière sui-vante : un code barres est généré pour chaque produit ou groupe de produits. Les codes à barres peuvent être imprimés sur des étiquettes autocollantes et appli-qués sur le conteneur du produit ou sur le récipient de titrage. Les codes barres sont ensuite affectés à des actions et à des méthodes dans l’éditeur Smartcode™ du LabX® (fig. 3).

Une corrélation univoque est ainsi créée : dans le tableau Smartcode™, l’ID in-diquée dans le code barres de chaque échantillon est affectée à la méthode d’analyse correspondante. L’ensemble du code barres peut être divisé individuelle-ment en trois ID différentes. Ceci permet d’indiquer non seulement les informa-tions sur l’échantillon mais aussi sur le lot pour une identification additionnelle (fig. 4).

Après l’enregistrement des données, tout est prêt pour le déroulement automatique souhaité : le code à barres de l’échantillon est saisi, le récipient d’échantillon posé sur le passeur d’échantillons Rondo 20 et la méthode prévue pour l’échantillon démarrée – toute erreur est exclue ! Un autre échantillon, qui doit être analysé avec la même méthode, est identifié par le même code barres et automatiquement enregistré comme deuxième échantillon dans la série.

Une nouvelle série est automatique-ment démarrée lors de la saisie de co-des d‘échantillons nécessitant une autre méthode. Si des échantillons doivent être pesés, la balance connectée au PC affiche le poids de l’échantillon après la saisie du code barres affecté à cet échantillon. La masse de l’échantillon est validée sur la balance ou par saisie du code barres de confirmation (voir ci-après) puis est

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Appl

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Figure 2: Le système T70-Rondo 20 étendu avec le logiciel pour PC « LabX® titration pro » et un lecteur de codes à barres.

Figure 3: L’éditeur SmartcodeTM du LabX®.


enregistrée dans la base de données, pour le calcul du pourcentage de sels.

Des codes barres spéciaux, importants pour le pilotage du processus, sont défi-nis dans le tableau Smartcode™. Ils sont affectés aux actions suivantes :

Confirmation : lorsque une action est terminée, le titreur reçoit du LabX® une confirmation de la bonne exécu-tion de l’action, par exemple la confir-mation de la saisie de la masse de l’échantillon d’une balance connectée au PC.

Fin d’une série d’échantillons : une série d’échantillons traitée avec une méthode A, est terminée par ce code barres. Une nouvelle série d’échantillons peut être ainsi démar-rée avec une méthode B ou avec la même méthode A. Ceci signifie que des produits d’un même groupe ana-lysés avec la même méthode ou des produits de différents groupes analysés avec différentes méthodes être peuvent très facilement regroupés en séries individuelles, par ex. pour des répéti-tions de mesure.

Reset : Toutes les actions sont immédiatement « gelées ». La série d’échantillons peut être alors enre-gistrée sans perte de données par le LabX® et répétée à un autre moment ou l’échantillon actuel peut être « ignoré » et la série poursuivie. Dans des « cas d’urgence », qui nécessitent

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un arrêt du déroulement automatique, LabX® garantit une procédure sûre et contrôlée permettant un gain impor-tant de temps.

Totale satisfaction !Quelques mesures au coût modéré et le sys-tème performant existant, T70-Rondo 20, a été optimisé – et valorisé – en un systè-me répondant totalement aux exigences accrues de sécurité et de simplicité. Les LabX® Smartcodes™ permettent de gérer et d’analyser les échantillons essentielle-ment à partir de la saisie de codes barres.

La procédure est encore plus conviviale et plus sûre grâce à la corrélation univoque « ID de l‘échantillon – méthode ». En effet, la méthode utilisée est toujours la méthode correspondant à l’échantillon. Un autre avantage est le gain de temps permis par la saisie rapide des données

d’échantillons, ce qui améliore encore l’efficacité et réduit la précipitation dans le travail mentionnée au début de l’ar-ticle.

Les résultats sont enregistrés dans la base de données du LabX® et sont disponibles, clairement présentés, sous la forme de cartes de contrôle par exemple. Des fil-tres de recherche performants permet-tent de trouver rapidement les résultats. D’éventuelles pertes de qualité en raison de variations de la teneur en chlorures peuvent être ainsi rapidement retracées et les mesures correctives correspondan-tes prises en temps utile en production.

En résumé : grâce aux LabX®-Smart-codes™, les épices et les sauces conserve-ront leur saveur.

Figure 4: Saisie du code barres sur un réci-pient d’échantillon avant son placement dans le carrousel du Rondo 20.


Les attentes relatives à l’automatisationLes laboratoires d’essai et de contrôle qualité dans les secteurs industriels tels que l’eau, la pétrochimie, l’industrie pharmaceutique ou l’agroalimentaire/boissons, doivent gérer quotidiennement, aussi efficacement que possible, un flux très importants d’échantillons.

Les systèmes d’analyses automatisés doivent alors répondre aux critères sui-vants :

Un débit d’échantillons aussi élevé que possibleUne automatisation totale des proces-sus d’analyse pour des applications très diversesUne fiabilité sans faille des séquences d’automatisation pour un fonctionne-ment non surveilléUne grande robustesse mécaniqueUn emploi simple et intuitif pour une utilisation quotidienneUne gestion sécurisée de quantités de données importantes

Comment le Sample Handler METTLER TOLEDO, satisfait-il à ces exigences ?

Un grand nombre d’échantillonsLe Sample Handler permet de titrer automatiquement 42 échantillons d’un volume allant jusqu’à 100 mL ou 80

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échantillons d’un volume allant jusqu’à 80 mL (fig. 1). Les échantillons sont soit regroupés et traités en une seule série, soit répartis en plusieurs séries analy-sées automatiquement les unes après les autres en une séquence.

Le Sample Handler est ainsi idéal pour la gestion d’un flux important d’échan-tillons et la réalisation automatique d’un programme prédéfini de travail de rou-tine, comprenant par exemple les étapes suivantes : étalonnage de capteurs, dé-termination de titres, titrage d’étalons de contrôle. Le passeur d’échantillons « Sample Handler » permet l’automati-sation efficace et clairement structurée d’un grand nombre d’échantillons.

Flexible, modulaire, performantL’éditeur de méthode du titreur Excel-lence permet une programmation aisée de séquences automatisées : il suffit de mettre en place une succession de fonc-tions élémentaires traduisant la séquence automatique souhaitée et de l’enregistrer – la méthode est alors créée (fig. 2).

Grâce au titreur T90 de la gamme Excel-lence, vous pouvez réaliser des séquen-ces impliquant le choix conditionnel du bon réactif, à la bonne concentration, en fonction du contenu à analyser. Le T70 et le T90 peuvent être complétés par des unités de dosage, des pompes, des cartes de capteur et des appareils périphériques (résistance de chauffage ou homogénéi-sateur) pour l’exécution automatique de toutes les étapes :

préparation de l’échantillon (mesure du volume, dosage ou pompage de

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Appl

icat

ions Le passeur d’échantillons « Sample Handler » et les titreurs Excellence T70 et T90 permet-

tent l’analyse automatique et fiable d’un grand nombre d’échantillons pour des applications de titrage de routine les plus diverses – de la préparation des échantillons en passant par le titrage jusqu’au traitement et à l’archivage des données.

Gestion efficace d’un grand nombre d’échantillons – le nouveau passeur d’échantillons « Sample Handler »

Dr. H.-J. Muhr

Figure 2: L’éditeur de métho-de du titreur Excel-lence sur l’écran tactile.

Figure 1: Le Sample Handler « double » Flip Rack™ peut contenir 80 échantillons d’un côté et 42 échantillons au maximum de l’autre côté.


Pour les précipités ou échantillons fortement adhérents, le nettoyage PowerShower™ peut être répété une ou deux fois dans un récipient spécial, avec évacuation simultanée par pom-page du liquide de rinçage.

Conditionnement sous agitation dans différents récipients prédéfinis, trois au maximum. Cette mesure permet en outre de rétablir la couche active de la membrane de verre d’un capteur pH par augmentation successive de la polarité de la solution de condition-nement employée d’un récipient de conditionnement à l’autre. Avant d’être plongé dans le prochain échantillon, le capteur est brièvement rincé avec la solution de titrage dans le récipient de l’ancien échantillon. Ce conditionne-ment par étape peut être effectué après chaque échantillon ou tous les deux ou trois échantillons selon le paramé-trage de la méthode.

Une pompe péristaltique évacue les solutions d’échantillon et de rinçage dans le conteneur de déchets à la fin du titrage ou du rinçage. Cette mesure simple et automatique permet de prévenir une éventuelle pollution de l’air du laboratoire par un solvant et d’éviter la manipulation de produits dangereux par les opérateurs.

A la fin d’une série d’échantillons ou d’une séquence de séries d’échan-tillons, le capteur est plongé dans un

2.

3.

4.

5.

réactifs auxiliaires, homogénéisation, dissolution, chauffage, refroidisse-ment) analyse (mesure et titrage) et nettoya-ge/entretien des accessoires (rinçage et conditionnement)élimination des déchets (vidange des solutions d’analyse et de rinçage vers le conteneur de déchets)

Un maximum de flexibilité est ainsi assuré de manière simple et évidente.

Séquences fiables, partie 1: titrage directement sur le passeur d’échantillons direct 42 et direct 80

Nettoyage, conditionnement et élimination des déchets auto-matiquesLa version « direct » du Sample Handler permet le titrage de 42 ou de 80 échan-tillons, directement dans les récipients (fig. 3).

Pour une efficacité maximale, il est im-portant que les séquences soient stricte-ment reproductibles. Un nettoyage fiable des accessoires (tuyaux de titrage, agita-teur et capteurs) qui entrent en contact avec l’échantillon en solution doit être assuré afin d’exclure toute contamina-tion entre échantillons.

Afin de garantir la constance des per-formances d’une électrode de verre (en particulier pour les titrages non-aqueux en pétrochimie et industrie pharmaceu-tique) sur une série importante d’échan-tillons, des mesures de conditionnement adéquates doivent être prises.

En fin d’analyse, le contenu du récipient de titrage doit être évacué vers un réser-voir à déchets. Le Sample Handler satis-fait totalement à ces exigences :

Nettoyage intensif avec l’unité Power-Shower™ : les accessoires sont rincés de tous les côtés pendant leur déplace-ment vers le haut, par une couronne de jets sous pression de solvant de rinçage.

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1.

récipient d’attente, contenant une solution de conditionnement adaptée, qui préserve la membrane en verre du capteur du séchage.

Séquences fiables, partie 2: transfert de l’échantillon sur les passeurs d’échantillons aliquot 42 et aliquot 80

Mesure automatique et flexible du volume des échantillonsUn kit d’extension permet de constituer une version « aliquot » à partir de la ver-sion correspondante des Sample Handler direct 42 ou direct 80 (fig. 4).

La version aliquot comprend un dispo-sitif automatique de mesure du volume de l’échantillon, sur une plage allant de 20 à 80 mL. Cette mesure est directement effectuée à partir du récipient de titrage avec vidange situé sur le stand d’analyse du titreur. La structure et le principe sont illustrés sur la figure 5.

Figure 4: Version Sample Handler aliquot 80. Le dispositif de me-sure automatique du volume se trouve sur la tête de titrage du titreur Excellence.

Figure 3: Le Sample Handler dans sa configura-tion « direct 80 » avec le titreur Excellence T90.


Appl

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SR 1 2 3 4 5 6 7 8

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

P

Sample Handler : support 80 échantillons

Cellule de mesure du débitTurbidimètre

Vidange du récipient de titrage

Transfert de l’échantillon et de la solution de rinçage

Vidange de la cellule de mesure du débit

Mise à niveau de l’échantillonRécipient

de titrage


Récipient

de titrage

Pompe à déchetsVidange du récipient de titrage

Pompe de transfertTransfert de l’échantillon et de la solution de rinçage

Pompe de mise à niveauMise à niveau de l’échantillon

SR 1 2 3 4 5 6 7 8

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

P

P : récipient d’attente

SR : récipient de rinçage Tête de titrage

2. Mise à niveau

3. Elimination des déchets

1. Transfert de l’échantillon


Récipient

de titrage




SR 1 2 3 4 5 6 7 8

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

P



2. Mise à niveau




Récipient

de titrage




SR 1 2 3 4 5 6 7 8

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

P



2. Mise à niveau




Récipient

de titrage




SR 1 2 3 4 5 6 7 8

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

P



2. Mise à niveau



L’élément essentiel de ce dispositif est un tube de verre plongeant dans le réci-pient de titrage par un orifice et réglable en hauteur. Il est muni d’une pièce en T permettant le transfert de la solution à analyser du récipient échantillon au récipient de titrage avec une pompe pé-ristaltique puis d’effectuer un arasement à l’aide d’une autre pompe. Cette mesure de volume se caractérise par sa rapidité et sa précision (coefficient de variation <0,5% pour une série de 6 échantillons). Un simple déplacement de la position

du tube de verre permet un ajustage in-dividuel du volume souhaité et le titrage acide-base peut ensuite être effectué. Les séquences de rinçage suivant les mesures permettent de prévenir efficacement toute contamination entre les échantillons.

Mesure de conductivité séparée du titrageLa version aliquot du Sample Handler pré-sente une caractéristique intéressante, en particulier pour les laboratoires d’hydro-logie. Avant le transfert dans le récipient de titrage sur le titreur Excellence, il est possible d’effectuer une mesure directe-ment dans le récipient d’échantillon posé sur le plateau porte-échantillons. Ceci est important pour la mesure exacte de la conductivité d’un échantillon d’eau. En ef-fet, celui-ci ne doit pas être contaminé par un écoulement d’électrolytes d’un capteur pH plongé dans la même solution. La solu-tion peut également être agitée pendant la mesure avec un agitateur à tige (fig. 5).

Autres paramètres de mesureLe Sample Handler permet la mesure automatique d’autres paramètres impor-tants dans le domaine hydrologique, la turbidité par exemple. La cellule à cir-culation du turbidimètre est simplement intégrée dans le circuit de transfert de l’échantillon à l’aide d’un jeu de tuyaux et d’une pompe péristaltique (fig. 6).

La cellule à circulation du turbidimètre est remplie, sans bulle d’air, avec l’échan-tillon, pendant le transfert. La pompe péristaltique additionnelle assure une vidange totale de la cellule après chaque mesure ou séquence de rinçage. Cette configuration permet une détermination automatique des paramètres dans l’ordre suivant : conductivité – turbidité – autres titrages, sur des postes de d’analyses séparés les uns des autres évitant ainsi toute interaction.

Fiabilité sur tous les axesLe Sample Handler a été conçu pour un fonctionnement continu : le positionne-ment de la tête de titrage s’effectue au dixième de millimètre près par deux

Figure 6: Représentation schématique du trajet échantillon avec la cellule à circulation du turbidimètre.

Figure 5: Structure et principe de la mesure automatique du volume sur le Sample Handler.

Figure 7: Bras robustes du Sample Handler.


bras qu’entrainent trois robustes moteurs pas à pas séparés (fig.7). La conception « double-niveau » du moteur d’entraîne-ment du bras vertical permet de monter et de descendre la tête de titrage même équipée de capteurs, agitateurs, etc.

Grandes performances alliées à la simplicité d’emploiLe Sample Handler et le titreur Excel-lence sont pilotés par le logiciel pour PC LabX® Sample Handler, comprenant les modules « LabX® Sample Handler Mana-ger », « LabX® pro titration » et « LabX® connect titration ». Le logiciel apporte flexibilité dans la programmation des séquences d’analyse et d’automatisation et simplicité d’utilisation pour le travail de routine.

Choix de la méthode de titrageLa méthode de titrage LabX® correspon-dant à la séquence d’automatisation souhaitée est sélectionnée parmi plus de 70 modèles prédéfinis dans LabX® pro titration, puis éditée ou complétée par les fonctions de mesure ou de titrage néces-saires à l’analyse.

Les modèles de méthodes LabX® dis-ponibles sont basés sur 9 codages du FlipRack™, version 42 ou 80 positions. Un codage comprend les numéros de position des échantillons ainsi que les positions spéciales (récipients d’attente, de rinçage et de conditionnement) (fig. 8).

Le codage permet de réaliser plusieurs séquences d’automatisation dans la mé-thode du LabX®.

Sélection de la méthode du Sample HandlerLa commande proprement dite du « LabX® Sample Handler Manager » est effectuée par l’intermédiaire de l’interfa-ce utilisateur du gestionnaire du passeur d’échantillons Sample Handler (fig. 9).

La sélection de la méthode LabX® entraî-ne l’affectation automatique de la mé-thode du Sample Handler correspondante qui pilote les déplacements du bras du

Sample Handler. Celle-ci est structurée sur le même codage que celui de la mé-thode LabX®.

Séries d’échantillonsLa série d’échantillons est définie sur la base de cette paire de méthodes, c’est-à-dire : le nombre d’échantillons, la position sur le support, la saisie des ID

des échantillons, les poids, etc. La série d’échantillons est enregistrée et peut en-suite immédiatement démarrer. Pendant le déroulement de la série, l’échantillon actuel est affiché en surbrillance par une barre bleue dans la liste des séries d’échantillons. L’utilisateur est ainsi tou-jours informé de l’état d’avancement. S’il souhaite jeter un coup d’œil sur la courbe de titrage ou consulter les résultats, il passe simplement sur l’interface utilisa-teur du LabX®.

Séquences de séries d’échantillonsLes séries d’échantillons enregistrées peuvent être regroupées en séquences et enregistrées, les programmes de travail de routine décrits ci-dessus peuvent ainsi être automatiquement établis (fig. 10).

Après le démarrage, d’autres séries d’échantillons peuvent être insérées dans la séquence, avant ou entre les différentes séries d’échantillons, qui n’ont pas encore

Figure 10: « LabX® Sample Handler Manager » : éditeur de séquence de séries d’échan-tillons.

Figure 8: Le codage 8 pour 80 positions avec un récipient d’at-tente (Park P), un récipient de rinçage (Special Rinse SR), trois récipients de conditionnement (Conditioning C1, C2, C3) et 75 posi-tions échantillon.

Figure 9: « LabX® Sample Handler Manager » : éditeur de séries d’échantillons.


tème central est assurée par le module LabX® connect.

ConclusionLe passeur d’échantillons Sample Handler, le titreur Excellence et le logiciel pour PC LabX® Sample Handler permettent d’automatiser efficacement l’ensemble du processus : saisie, préparation, analyse d’un grand nombre d’échantillons, calcul et enregistrement des résultats et vidange du bécher en fin d’analyse.

Le système fonctionne sans surveillance et ne nécessite aucune intervention manuelle grâce au déroulement fiable des analyses. Il peut être employé pour un grand nombre d’applications dans différents domaines industriels (voir en-cadré) et se caractérise par une interface utilisateur simple orientée pour le travail de routine. Le Sample Handler permet de gagner un temps important en analyse titrimétrique : il est ainsi très rapidement rentabilisé !

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Exemples d’applications

PétrochimieDéterminations TAN/TBN des pro-duits pétrochimiques (huiles de lu-brification, huile hydrauliques, etc.), comprenant également la détermina-tion automatisée du titre, la mesure et la mise en mémoire des tampons, la préparation des échantillons (dissolution dans des mélanges solvants), le conditionnement dans différentes solutions, jusqu’à trois, le nettoyage intensif des électrodes et des accessoires dans des récipients de rinçage spéciaux ainsi que la vi-dange du bécher en fin d’analyse.

Produits pharmaceutiquesDétermination de la teneur en prin-cipe actif des produits pharmaceu-tiques, comprenant également la préparation de l’échantillon (broyage avec homogénéisateur), le condi-tionnement du capteur et la vidange du bécher en fin d’analyse.

BoissonsDétermination du pH et teneur en acide des boissons, comprenant également l’étalonnage du capteur et la mesure des étalons de contrôle.

EauDétermination automatique du titre, étalonnage du capteur, mesure des étalons de contrôle, préparation des échantillons (thermostatisation ou chauffage) et applications sui-vantes :• Mesure de la conductivité,

séparée des autres mesures• Mesure de la turbidité avec un

appareil d’un autre fournisseur • Valeurs p et m• Valeur pH• Dureté carbonatée• Teneur en calcium et en

magnésium• Dureté totale• Chlorures• Ammonium et nitrate par

mesure directe

été traitées. Des séries d’échantillons ur-gentes peuvent être ainsi analysées plus rapidement.

Commande manuelleLes fonctions manuelles du gestionnaire du Sample Handler permettent d’accéder à chaque position du rack (fig. 11). Les fonctions disponibles sont définies par le codage du support.

Gestion sûre et efficace de grandes quantités de données Les résultats obtenus par l’analyse de sé-ries d’échantillons engendrent un nom-bre de données important. Elles sont en-registrées de manière sûre dans la base de données du LabX® pro titration.

De nombreuses fonctions de recherche permettent d’accéder rapidement aux ré-sultats et alors que les cartes de contrôle permettent de mettre en évidence dérives ou valeurs aberrantes. La transmission automatique des résultats vers un sys-

Figure 11: « LabX® Sample Handler Manager » : fonctions manuelles de pilotage du passeur d’échantillons.


Les déterminations de la masse volumi-que sont très probablement plus fréquen-tes en pétrochimie que dans toute autre industrie. A l’époque des pionniers de l’industrie pétrolière, ces déterminations étaient essentiellement effectuées avec des aéromètres gradués en degrés Baumé. Il s’est avéré que la majorité des aéromè-tres employés en pétrochimie fournissait des résultats erronés en raison d’une er-reur de production. L’échelle, incorrecte, de Baumé était si répandue que l’institut américain du pétrole (API) a décidé en 1921, de l’adopter comme standard offi-ciel, sous le nom de degrés API. Les aéro-mètres défectueux ont donc toujours pu être employés et les nouveaux aéromètres ont directement indiqué le degré API.

Les premières normes ASTM relatives à la détermination de la masse volumique avec des densitomètres numériques (ré-sonateurs de flexion) sont parues environ 60 ans plus tard. Le degré API est tou-jours employé aux USA comme unité de la masse volumique des produits pétro-chimiques. Les mesures sont toutefois en général effectuées avec des densitomètresnumériques car leur utilisation est sim-ple et les résultats plus exacts.

(applicable aux fluides d’une masse volumique < 1,000 g/cm3)G = densité (60 °F / 60 °F)ρ = masse volumique

Mesures manuelles avec des aéromètresDe nombreux laboratoires pétrochimi-ques emploient encore aujourd’hui non seulement les densitomètres numériques mais aussi des aéromètres pour les déter-minations de la masse volumique.

La raison est pratiquement toujours la même : de nombreux échantillons sont très visqueux, voire pratiquement solides, à la température ambiante. Ils sont en général fluidifiés par chauffage avant la mesure puis mesurés à chaud. Les mas-ses volumiques sont ensuite calculées à l’aide des tables de compensation de la température, pour une température de référence de 15 °C ou 60 °F. Les échan-

tillons chauds ne peuvent être injectés dans la cellule de mesure d’un densito-mètre numérique (résonateur de flexion) qu’avec des gants isolants. L’échantillon

est en général chauffé avec une seringue de verre puis celle-ci est remplie d‘échan-tillon. Lors du remplissage de la cellule de mesure avec la seringue, il faut veiller à ne pas trop injecter d’échantillon car celui-ci durcirait à la sortie de la cellule de mesure. Etant donné que les échan-tillons tels que le pétrole brut et les huiles lourdes sont très foncés, il est difficile de détecter les bulles d’air dans la cellule de mesure. Il est donc pratiquement impos-sible d’éviter des mesures erronées. Par ailleurs, le nettoyage de la cellule après la mesure nécessite en général de grandes quantités de solvant.

Il paraît donc souvent plus simple de chauffer une plus grande quantité d’échantillon dans un bain d’huile et de déterminer comme auparavant la masse volumique, avec un aéromètre. Les résul-tats obtenus à partir de mesures d’échan-tillons sombres et visqueux avec des aé-romètres sont toutefois en général peu reproductibles. En effet :

La masse volumique et les grandeurs qui en sont déduites, notamment la densité ou le degré API, sont employées dans le monde entier pour la caractérisation et la mesure de la qualité des produits pétrochimiques fluides. De nombreux pétroles bruts, huiles lourdes, huiles de lubrification et paraffines sont très visqueux ou solides à la température ambiante. La masse volumique de tels produits est encore souvent déterminée manuellement à l’aide d‘aéromè-tres. Les dispositifs de chauffage de METTLER TOLEDO permettent d’effectuer ces mesures automatiquement à l’aide d’un résonateur de flexion et donc de manière nettement plus rapide et reproductible.

Densité et degrés API des pétroles bruts, huiles lour-des, huiles de lubrification et paraffines – détermina-tion automatique grâce aux dispositifs de chauffage

P. Wyss

Figure 1: Une raffinerie de pétrole.

° Baumé = 140G

−130 ° API = 141.5G

−131.5 G=ρProbe (60 °F )

ρWasser (60 °F )Eau (60° F)

Echantillon (60° F)


Appl

icat

ions

il est pratiquement impossible de ré-guler la température des échantillons avec précision ;il est impossible d’éviter l’évaporation de composés volatiles (récipients ouverts !) ;la lecture du résultat est difficile car les graduations sont souvent souillées par les échantillons (sombres) ;les résultats (masse volumique à la température de référence) doivent être déterminés par interpolation linéaire à partir de tables (erreurs de calcul !).

Mesures automatiques avec le résonateur de flexionLes dispositifs de chauffage pour les uni-tés automatiques SC1 et SC30, proposés par METTLER TOLEDO, sont des options idéales pour les déterminations exactes de la masse volumique d’échantillons extrêmement visqueux ou solides à tem-pérature ambiante, que doivent réaliser les laboratoires pétrochimiques. Ces solu-tions permettent une détermination auto-matique avec des densitomètres DE (réso-nateur de flexion). Les avantages sont :

les échantillons sont remplis chauds dans les flacons : plus de seringues chaudes à manipuler ;

les échantillons se trouvent toujours dans un environnement chaud pen-dant la mesure. La cellule de mesure est remplie automatiquement : aucun durcissement de l’échantillon à la sortie de la cellule ;Les bulles de gaz dans la cellule de me-sure sont détectées par un système auto-matique : plus de mesures erronées ;le nettoyage de la cellule de mesure à la

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•

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•

•

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fin de la détermination est entièrement automatique ; le processus de rinçage est extrêmement efficace grâce aux jets pulsés puissants et ne nécessite que de petites quantités de solvants ; le nettoyage automatique a de plus l’avantage de ne pas exposer les opérateurs aux solvants toxiques (to-luène) et à leurs vapeurs ;les valeurs mesurées sont automatique-ment calculées aux températures de référence souhaitées à l’aide des tables API intégrés (selon ASTM D 1250), il est ainsi possible d’effectuer des mesures à 50 °C et d’éditer les résultats simultané-ment sous la forme de la masse volumi-que à 15 °C et de degrés API rapportés à une température de référence de 60 °F ;le passeur d’échantillon SC30 permet d’automatiser entièrement les mesures de séries d‘échantillons. Les flacons d’échantillons sont posés dans un carrousel chauffé, les flacons sont hermétiquement fermés avec un cou-vercle vissé, ils ne sont ouvert que juste avant la mesure : l’évaporation des composés volatiles est ainsi pratique-ment exclue ;le chauffage du système est électrique : aucun thermostat externe n’est né-

cessaire ; la température du dispositif de chauffage peut être régulée avec précision et adaptée à la composition de l’échantillon mesuré.

NormesLes déterminations de la masse volumi-que dans l’industrie pétrochimique sont en général effectuées selon les 4 normes suivantes :

•

•

•

1. ASTM D 4052-96

(détermination de la masse volumique et de la densité des fluides à l’aide d’un densitomètre numérique). Cette norme décrit la réalisation des déterminations de la masse volumique de distillats de pétrole et d’huiles visqueuses, fluides à des températures de mesure de 15 à 35 °C et présentant une pression de vapeur infé-rieure à 80 kPa et une viscosité inférieure à 15 000 mm2/s (cSt). Les déterminations de la masse volumique selon cette norme ne nécessitent en général aucun dispositif chauffage. Le passeur d’échantillons de-vrait toutefois être équipé d’un tel dispo-sitif pour les mesures fréquentes de séries d’échantillons visqueux (huiles de lubri-fication visqueuses par exemple). Il est en effet généralement difficile de garantir l’absence de bulles de gaz après le rem-plissage des échantillons visqueux dans les flacons. Les bulles de gaz éventuel-lement présentes dans les échantillons s’échappent naturellement lorsque ces derniers sont chauffés avant les mesures. Les masses volumiques sont en général rapportées à 15 °C ou 60 °F lorsque les mesures ne sont pas directement effec-tuées à une de ces températures. 2. ASTM D 5002-99

(méthode d’essai de la masse volumique et de la densité de pétroles bruts à l’aide d’un densitomètre numérique). Cette nor-me décrit la réalisation de déterminations de la masse volumique de pétroles bruts, fluides à des températures de mesure de 15 à 35 °C. Elle s’applique également aux pétroles bruts qui présentent une pression de vapeur élevée. La mesure de pétroles bruts relativement peu visqueux ne né-cessite aucun dispositif de chauffage. La mesure de pétroles bruts visqueux ou de pétroles bruts qui contiennent de la pa-raffine à l’état solide et qui peuvent être fluidifiés par chauffage à une tempéra-ture de 35 °C est par contre effectuée avec un dispositif de chauffage. Il faut noter que les pétroles bruts contiennent géné-ralement des composés volatiles, essen-tiellement du pentane (point d’ébullition 36 °C). Les échantillons ne doivent donc

Figure 2: Densitomètre DE45 avec une unité d’automatisation SC1 et un dispositif de chauffage.


quées pour une température de référence de 15 °C, 20 °C ou 60 °F. Les masses vo-lumiques mesurées sur des échantillons chauffés, sont rapportées aux températu-res de référence à l’aide des tables de me-sure du pétrole „Petroleum Measurement Tables“ selon la norme ASTM D 1250-04 (IP 200/04). Les tables employées pour le calcul dépendent de la température de ré-férence, du type des échantillons mesurés et de l’unité de la masse volumique. Elles sont répertoriées dans le tableau 1.

Les tables mentionnées ci-dessus s’appli-quent aux mesures avec les aéromètres, c.-à-d. elles comprennent une correction de la dilatation thermique. L’emploi de ces tables pour la conversion des résultats obtenus à l’aide de densitomètres numé-riques nécessite le calcul de la correction hydrométrique, soustraite ensuite des va-leurs de la table selon la norme ISO 12185 (annexe A.1).

les avant la mesure. Les échantillons ne doivent présenter qu’une phase à la tem-pérature de mesure. Selon la norme, des bruts paraffiniques et les distillats doi-vent être chauffés et mesurés à une tem-pérature de 3 °C au-dessus du point de turbidité ou de 20 °C au-dessus du point de solidification. Les masses volumiques ainsi mesurées sont alors calculées pour une température de 15 ou 20 °C selon les normes ISO 91-1 et ISO 91-2 (ou à l’aide des tables de mesure du pétrole „Petro-leum Measurement Tables“ 53 A, 53B et 53 D selon la norme ASTM D 1250). Il faut toujours veiller à ce que la température de mesure soit aussi proche que possible que la température de référence.

Les dispositifs de chauffage sont parfaite-ment adaptés à détermination de la mas-se volumique des produits pétrochimi-ques paraffiniques. En règle générale, les valeurs de la masse volumique sont indi-

en aucun cas être mesurés à une tem-pérature > 35 °C. En effet, la formation de bulles de gaz rendraient impossible la détermination exacte de la masse vo-lumique. Il faut de plus veiller à ce que les échantillons soient hermétiquement fermés avant les mesures.

3. DIN 51757 (1994-04)

(essai d’huiles minérales et substances associées, détermination de la masse vo-lumique). Cette norme décrit la méthode de détermination de la masse volumique de pétroles bruts, de produits pétroliers et de substances dérivées. La viscosité et la pression de vapeur des échantillons à la température de mesure doivent être res-pectivement inférieures à 15 000 mm2/s et 80 kPa. Selon la norme, les mesures peuvent être effectuées à des températu-res de 0 à 90 °C, c.-à-d. les produits très visqueux, voire solides à la température ambiante, peuvent être fluidifiés par chauffage et mesurés à chaud. La norme DIN 51757 décrit le calcul des masses volumiques déterminées à d’autres tem-pératures de référence. Pour les produits pétrochimiques, la norme DIN 51757 se réfère aux tables de mesure du pétrole „Petroleum Measurement Tables“ 53 A, 53B et 53 D selon l’ASTM D 1250 (ou API D 2540), voir ci-dessous. La détermina-tion de la masse volumique de produits très visqueux ou solides à la température ambiante selon la norme DIN 51757 peut être en général facilement automatisée avec les dispositifs de chauffage. Il faut dans ce cas impérativement veiller à ce que la température des échantillons ne soient pas trop élevée afin que la pression de vapeur maximale admissible ne soit pas dépassée et que les composés volatiles ne puissent pas s’évaporer (bulles de gaz dans la cellule de mesure). 4. DIN ISO EN 12185

(1996, Pétroles bruts et produits pétroliers – Détermination de la masse volumique – Méthode du tube en U oscillant). Cette norme peut être employée quelle que soit la pression de vapeur, à condition d’assu-rer l’absence de perte de composés volati-

Tableau 1: Tables de conver-sion selon la norme ASTM D 1250-04 (IP 200/04).

Figure 3: Densitomètre DE45 avec une unité d’automatisation SC30 et un dispositif de chauffage.

Unité Tempéra-ture de référence

Table Groupe de produits

Masse volumique

15 °C 53 A

53 B

53 D

Pétroles bruts en général

Produits pétrochimiques en général

Huiles lourdes en général

Masse volumique

20 °C 59 A

59 B

59 D



Huiles lourdes en général

Densité (60°F / 60°F)

60 °F 23 A

23 B



Degré API 60 °F 5 A

5 B

5 D



Huiles de lubrification en général


des tableaux de compensation de la tem-pérature sont en général supérieures à 0,0001 g/cm3.

METTLER TOLEDO propose des disposi-tifs de chauffage pour les deux systèmes automatiques SC1 (échantillons unitai-res) et SC30 (passeur d’échantillons). Différentes configurations sont utilisées chez nos clients en fonction des échan-tillons mesurés :

Dans la plupart des raffineries, la majorité des échantillons peut être mesurée à la température ambiante. Les échantillons ne pouvant pas être mesurés à cette température (huiles lourdes, etc.) sont nettement moins nombreux.- Etant donné que la montée en tem-

pérature et le refroidissement d’un dispositif de chauffage prend nor-malement 30 minutes environ, les raffineries utilisent en général deux systèmes de mesure en parallèle : • le densitomètre DE40 + le pas-

seur d’échantillons SC30 pour les échantillons fluides à la tempéra-ture ambiante.

• DE40 + automatisation échan-tillon unitaire SC1 + dispositif de chauffage pour les échantillons très visqueux et solides (huiles lourdes, paraffine, pétroles paraf-finiques,).

Dans les laboratoires prestataires de services en pétrochimie, de nombreux échantillons sont extrêmement vis-queux ou solides à la température ambiante (bruts paraffiniques et hui-les lourdes). Deux systèmes de mesure automatique sont donc en général employés, l’un est équipé d’un dispo-sitif de chauffage et l’autre non (DE40 + SC30, DE40 + SC30 + dispositif de chauffage).Les fabricants d’huiles minérales (hui-les de lubrification, huiles de transfor-mateurs, etc.) emploient souvent un système de mesure chauffant. L’unité d’automatisation employée est soit l’unité SC1, soit le passeur d’échan-tillon SC30 en fonction du nombre d’échantillons.

•

•

•

Les tables de compensation de la tempé-rature sont enregistrées dans les densi-tomètres DE et appareils combinés DR de METTLER TOLEDO. Il est ainsi possible de convertir directement la masse volu-mique mesurée, la densité et le degré API des trois types d’échantillon, à une tem-pérature de référence de 15 °C ou 60 °F. Les tables de conversion des valeurs expé-rimentales des trois groupes de produits à la température de référence de 20 °C peuvent être facilement saisies manuel-lement. De la même manière, les valeurs expérimentales peuvent être simultané-ment calculées pour deux températures de référence différentes.

ApplicationLorsqu’un dispositif de chauffage est employé pour déterminer la masse volu-mique d’échantillons qui ne peuvent pas être directement mesurés à la températu-re de référence, il faut veiller aux points suivants :

Les échantillons doivent être chauffés aussi peu que possible et être mesurés à une température aussi proche que possible de la température de réfé-rence.- Le calcul de la valeur expérimen-

tale à une température de référence donnée entraîne toujours une er-reur. Cette erreur de conversion est d’autant plus faible que la compen-sation de température est faible !

- Les échantillons ne doivent en aucun cas être chauffés au-dessus du point d’ébullition des composés les plus volatiles, avant et pendant la mesure (formation de bulles dans la cellule de mesure).

- Les huiles de lubrification ne contiennent en général pratiquement pas de composés volatiles. Il est donc recommandé de chauffer les

•

échantillons de ces produits avant la mesure. Les bulles de gaz éventuel-lement présentes s’échappent alors naturellement de l‘échantillon. Les mesures devraient être effectuées dans la mesure du possible à la tem-pérature de référence, usuellement de 15 °C.

Les flacons d’échantillon doivent toujours être hermétiquement fermés avant les mesures.- L’évaporation des composés volatiles

entraînerait des erreurs.Si la viscosité des échantillons à la température de mesure est supérieure à 100 mPa·s, la correction de viscosité du densitomètre doit être activée.- Selon les normes citées ci-dessus, les

résultats des mesures sont donnés au dix millième près (en g/cm3). Une erreur sur la viscosité d’un dix millième est révélée à partir d’une viscosité de 100 mPa·s environ. Sans correction, la masse volumique déterminée pour les échantillons vis-queux est trop élevée et le degré API obtenu trop faible !

- Pour des échantillons d’une viscosité > 2 000 mPa·s, la correction de la viscosité doit être définie sur „High“. La durée de la mesure est ainsi plus courte.

Il est recommandé de toujours activer la détection automatique d’erreur.- Les échantillons peuvent facilement

dégazer lors du chauffage. Les bulles de gaz présentes dans la cellule de mesure ne peuvent en général pas être détectées à l’œil nu dans les pro-duits foncés, elles peuvent en consé-quence être à l’origine d’importantes erreurs de mesure.

- Les échantillons visqueux contien-nent souvent des bulles d’air après le remplissage.

Configuration des systèmesEn pétrochimie, la masse volumique est en général déterminée à l’aide de densi-tomètres à quatre décimales (DE40). Les normes mentionnées ci-dessus ne spéci-fient pas de précision absolue supérieure et les erreurs engendrées par l’utilisation

•

•

•

Appl

icat

ions

Figure 4: Option de chauffage DE40-SC30 dans un laboratoire pres-tataire de services.


La mesure exacte de la valeur du pH dé-pend de nombreux facteurs. Les princi-paux sont :

le temps de réponse de l’électrode,la pente et le décalage à l’origine du calibrage,la température des échantillons, la composition des échantillons.

La température de l’échantillon est le paramètre dont l’influence est la moins bien comprise et donc souvent négligée. La valeur du pH mesurée est influencée par :

le coefficient de température de la so-lution mesurée,l’évolution de la pente de l’électrode en fonction de la température,la position du point isotherme de l’électrode utilisée,l’évolution du temps de réponse de l’électrode (stabilisation)

Ces quatre facteurs sont commentés dans les paragraphes suivants. Une méthode automatique permettant de minimiser les principales causes d’erreur de mesure de la valeur du pH, est ensuite décrite.

Le coefficient de températureL’évolution de la valeur de pH en fonction de la température est une caractéristique de chaque solution. L’équation de réac-tion de dissociation de l’acide dans l’eau permet de comprendre cette influence :

HA + H2O H3O+ + A-HA + H2O H3O+ + A-

La position de l’équilibre dynamique dé-termine la concentration de la solution en ions d’hydrogène, et donc son pH.

••

••

•

•

•

•

La position de l’équilibre est définie par la constante d’équilibre de la manière suivante :

Ka = [H3O+ ] [A- ][HA]

Ka = [H3O+ ] [A- ][HA]

La constante d’équilibre (également ap-pelée constante de dissociation de l’aci-de) est fonction de la température, selon la loi de Van’t Hoff :

dlnKa = ΔmH°dT RT2dlnKa = ΔmH°

dT RT2

dlnKa = ΔmH°dT RT2

Les variations de la température de me-sure entraînent donc des écarts entre les valeurs mesurée et vraie du pH. Ces écarts étant réels et non uniquement dus à une erreur de mesure, il n’est pas possible de les corriger. Il est donc très important d’enregistrer la température pendant la mesure du pH d’un échantillon.

Influence de la température sur la pente de l’électrodeLe potentiel mesuré d’une électrode de pH est régi par l’équation de Nernst :

E = E° - 2.3 RT {pH}zF

E = E° - 2.3 RT {pH}zF

E = E° - 2.3 RT {pH}zF

Cette équation montre que la pente de l’électrode est fonction de la tempéra-ture. La réponse d’une même électrode varie en fonction de la température. Cet effet peut être compensé en corrigeant les valeurs expérimentales obtenues par la pente effective de l’électrode à la tempé-rature de mesure.

Point d’intersection des isothermesLe point d’intersection isotherme d’une électrode est le point d’intersection des droites de calibrage tracées à différen-

+ mV

- mV

pH7 140

T1

T2

T2 > T1

}

Erreur de mesure

Point d'intersection isotherme théorique

Point d'intersection isotherme réel

Eis

Le pH d’une solution est très souvent un paramètre essentiel dans le contrôle de processus. Dans tous les secteurs industriels, des conditions optimales de pH peuvent permettre d’amé-liorer le rendement et l’efficacité et de réduire ainsi considérablement les coûts. Les écono-mies peuvent être encore plus importantes avec l’utilisation de systèmes automatisés.

Mesure très précise de la valeur du pH avec le titreur T90 et le passeur d’échantillons Rondo 20

S. Vincent

Figure 1: Droites de calibrage et points d’intersec-tion des isothermes.


Cons

eils

d’e

xper

tBien que la nouvelle conception des électrodes pH ait permis de minimiser les écarts par rapport au comportement idéal, cette erreur de compensation de la température existe toujours. De plus, l’er-reur résultante est d’autant plus grande que la différence entre la température de calibrage et la température de mesure est importante.

Pour une mesure aussi précise que pos-sible de la valeur du pH, il est donc abso-

E1

E2

E3

E4E5

E6

Tampon interne

Electrolyte deréférence

E

Construction symétrique

Construction conventionelle

80 CUnités pH

0.5

0 10 20 t (min)

Capteur classiqueasymétrique

Capteur symétrique

Disposition symétrique des élementsd'un capteur perfectionné

Disposition asymétrique deséléments d'un capteur conventionelle

Vue en sectiond'un capteur

° 30 C°

lument nécessaire que les températures soient identiques pendant le calibrage et la mesure.

En pratique, les températures des solu-tions tampons et de l’échantillon sont équilibrées dans un bain d’eau avant la mesure. Pendant les mesures, un récipient à double enveloppe maintient l’échan-tillon à cette température. Une approche automatisée et permettant de gagner du temps est décrite dans cet article.

Temps de réponse de l’électrodeLes meilleurs résultats de mesure d’une valeur de pH sont obtenus lorsque l’élec-trode atteint très rapidement la tempéra-ture d’équilibre avec l’environnement, ce qui est le cas avec des électrodes de verre METTLER TOLEDO. Celles-ci présentent en outre le même coefficient de tempé-rature et le même point d’intersection isotherme au pH 7 / 0 mV.

Le temps de réponse de ces électrodes de verre aux variations de pH de la solution est également un facteur essentiel. Le temps de mise à l’équilibre doit être suffi-sant pour l’obtention à la fois d’un signal mV stable et pour une mesure stable de la température. Cet effet est particuliè-rement important lors de changements de solutions dont les valeurs de pH et les températures sont très différentes. En effet, ces différences peuvent générer un potentiel élevé de diffusion (fig. 3).

Automatisation d’une mesure précise du pH Le défi d’une minimisation de toutes ces sources possibles d’erreur associée à une automatisation de la mesure sur une série d’échantillons a été relevé. La procédure de calibrage décrite ci-dessous et la mesure consécutive de la valeur du pH ont été réalisées grâce aux options flexibles de rinçage et de conditionne-ment du passeur d’échantillons Rondo. Son emploi permet de mesurer en un seul passage une série pouvant comprendre jusqu’à 120 échantillons de 100 mL en fonction du carrousel employé.

tes températures. Le point d’intersection des droites de calibrage d’une électrode idéale coïncide avec le zéro de l’électrode (pH 7 = 0 mV) (fig. 1).

Etant donné que le potentiel indiqué par une électrode combinée est la somme de nombreux potentiels (fig. 2), chacun avec sa propre dépendance vis-à-vis de la température, le point d’intersection iso-therme coïncide rarement avec le point théorique.

Construction symétrique

Construction conventionelle

80 CUnités pH

0.5

0 10 20 t (min)

Capteur classiqueasymétrique

Capteur symétrique

Disposition symétrique des élementsd'un capteur perfectionné

Disposition asymétrique deséléments d'un capteur conventionelle

Vue en sectiond'un capteur

° 30 C°

Figure 2: Différentes sources de potentiel dans une électrode pH combinée.

Figure 3: Influence du positionnement des éléments de référence sur le temps de stabili-sation.


La température de l’échantillon est ré-gulée sur 25 °C par un échangeur de chaleur plongé dans le récipient d’échan-tillon. Celui-ci est chauffé/refroidi par circulation d’un fluide afin que la tem-pérature soit maintenue constante.

L’électrode est généralement étalonnée selon l’organigramme suivant (fig. 4). Les principales étapes sont :

Rinçage de l’électrode avant l’étalonnageEquilibrage de l’électrode dans une solution tampon de pH 4.01 Transfert d’un nouvel échantillon de solution tampon de pH 4.01 Stabilisation de la température à 25 ±1 °CSaisie de la valeur mV dans le tampon de pH 4.01 RinçageEquilibrage de l’électrode dans une solution tampon de pH 7.00 Transfert dans un nouvel échantillon de solution tampon de pH 7.00 Stabilisation de la température à 25 ±1 °C Saisie de la valeur mV dans le tampon de pH 7.00 RinçageEquilibrage de l’électrode dans une solution tampon de pH 10.00 Transfert d’un nouvel échantillon de solution tampon de pH 10.00 Stabilisation de la température à 25 ±1 °C Saisie de la valeur mV dans le tampon de pH 10.00 RinçageExploitation des données de l’étalon-nage. Arrêt si la pente est hors des tolérances : 55,0 mV/pH ≤ pente ≤ -60,0 mV/pHEnregistrement de la pente, du dé-calage à l’origine et de la courbe de calibrage.Transfert dans un nouvel échantillon de solution tampon de pH 7.00.Stabilisation de la température à 25 ±1 °C.Mesure de la valeur du pH.Arrêt si la valeur est hors des tolérances : 6,90 ≤ pH ≤ 7,10

•

•

•

•

•

••

•

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••

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••

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••

Agiter

Non

Conditionner dans tampon pH 10.00dans récipient spécial 2

Non

Numérod'échantillon

n=3

Rinçer dansrécipient de rinçage

Désignation

Calibrage

Fin de l'échantillon

Oui Numérod'échantillon

n= 1?

Numérod'échantillon

n= 2?

Non

Conditionner dans tampon pH 7.00dans récipient spécial 1

Conditionner dans tampon pH 4.01dans récipient de conditionnement

Mesure de la temperature [°C] 24.5 < T < 25.4

Mesure dupotentiel

mV

Rinçer dansrécipient de rinçage

Pente OK?Instruction : pente hors tolérances

Oui

Mesure dupH

Echantillon

Mesure de la temperature [°C] 24.5 < T < 25.4

pH OK?Non

Instruction: pente hors tolérances

RinçerRinçerOui Instruction:

pH OK

Oui

Figure 4: Organigramme d’une séquence automatisée.


Position sur le carrousel

Application

20 Equilibrage dans le tampon pH 4.01

19 Rinçage



Cons

eils

d’e

xper

tLes étapes avant l’équilibrage de l’élec-trode et le rinçage ont lieu sur des po-sitions fixes du passeur d’échantillons Rondo 20 (fig. 5).

Ceux-ci sont rapidement et facilement définis avec des aimants placés dans la bague de codage sur la face inférieure du carrousel (tableau 1). La méthode dépla-ce l’électrode aux bonnes positions grâce aux fonctions qui ont été définies avec les conditions correspondantes.

L’efficacité de l’unité de rinçage, Power-Shower™ assure l’absence de contami-nation entre échantillons. Une approche

analogue est employée pour toutes les autres mesures de pH qui suivent.

La température de l’échantillon est ré-gulée à la température de calibrage soit 25 °C. Les facteurs d’influence décrits ci-dessus sont ainsi minimisés. Le temps nécessaire à l’obtention de la tempéra-ture souhaitée est suffisant pour permet-tre la stabilisation de tous les potentiels internes de l’électrode.

ConclusionDes mesures de pH fiables et exactes peu-vent être effectuées avec les électrodes pH de METTLER TOLEDO de la dernière

génération dans la mesure où une gran-de attention est accordée à la stabilisa-tion de la température et des potentiels des électrodes, non seulement dans les solutions tampons, mais aussi dans les échantillons.

La flexibilité inégalée du titreur Excel-lence T90 de METTLER TOLEDO associé au passeur d’échantillons Rondo 20, per-met à présent la totale automatisation du processus.

Tableau 1: Affectations des réci-pients aux positions spéciales sur le car-rousel du Rondo 20.

Figure 5: Rondo 20 avec le titreur Excellence T90.


Préparation des échantillonsLes échantillons sont pesés dans des réci-pients en verre d’une capacité maximale de 20 mL, fermés hermétiquement d’une feuille d’aluminium autocollante puis pourvu d’un capuchon en caoutchouc (fig. 2). Aucun outil, aucune habileté par-ticulière n’est néces-saire. L’étanchéité de la fermeture du réci-pient en verre par une feuille d’aluminium est exceptionnelle, elle permet ainsi la pré-paration de plusieurs échantillons qui, regroupés, peuvent être analysés en sé-rie. Les capuchons en caoutchouc et les récipients en verre peuvent être réutilisés. Les trois éléments peuvent être également éliminés dans les règles si nécessaire. Les meilleures conditions sont ainsi réunies pour une préparation rapide et pratique des échantillons (fig. 3).

La détermination sélective et précise de la teneur en eau est indispensable pour l’assurance qualité des produits alimen-taires ou des matériaux synthétiques, pour l’obtention d’informations sur la durabilité des produits pharmaceutiques ou pour le contrôle des propriétés des huiles et autres fluides hydrauliques. Les petites quantités d’eau liée présente dans différents échantillons sont généralement déterminées par titrage Karl Fischer com-biné à un four de dessiccation.

Le four permet de séparer l’eau de la ma-trice de l’échantillon et de la transférer en phase gazeuse dans le récipient de ti-trage. Cette technique de mesure permet d’éliminer l’influence de la matrice de l’échantillon sur le titrage KF et d’obtenir ainsi une détermination quantitative de l’eau. Cette combinaison constitue donc une méthode élégante qui peut être utili-sée pour un grand nombre d’applications et être de plus largement automatisée.

Extraction en phase gazeuse automatique grâce au StromboliUne large automatisation des processus d’analyse permet d’atteindre une excel-lente reproductibilité, une meilleure ef-ficacité et par conséquent une réduction des coûts. Dans le cas de l’extraction en phase gazeuse, l’eau est automatique-ment transférée de l’échantillon dans la cellule de titrage. Cette méthode consti-tue donc une base idéale pour l’automa-tisation. Le passeur d’échantillons avec four Stromboli permet sous un encom-brement réduit l’analyse automatique de 14 échantillons (fig. 1).

La détermination de la teneur en eau est un paramètre important pour de nombreux labora-toires d’analyse. Elle peut considérablement influencer les propriétés du matériau initial et des produits finis. Le titrage Karl Fischer est la méthode standard spécifique pour la détermi-nation de la teneur en eau. Le passeur d’échantillons avec four Stromboli permet d’automati-ser de manière élégante cette analyse. Son investissement est rapidement amorti.

Détermination automatique de la teneur en eau – flexible et sûre

L. Candreia

Le principe d’extraction par phase gazeuse

A titre de comparaison : pour retirer (extraire) l’eau d’un solide (matri-ce), on emploie un solvant anhydre adapté (agent d’extraction), dans lequel l’eau est très soluble mais le solide totalement insoluble.

L’extraction est accélérée par agita-tion et vibrations. Pour l’extraction en phase gazeuse, on remplace le solvant anhydre par un gaz porteur sec et les vibrations ou l’agitation par le chauffage et le flux du gaz vecteur.

En d’autres termes, l’eau qui s’échappe en phase gazeuse de l’échantillon chaud est transfé-rée par le gaz vecteur traversant l’échantillon dans la cellule de titrage située en aval. Il se crée ainsi un gradient de concentration qui induit la poursuite de l’évapo-ration de l’eau, cette dernière étant toujours évacuée jusqu’à ce que l’échantillon soit totalement sec.

La température de séchage et le gaz vecteur (air ambiant ou gaz inerte) sont définis en fonction des propriétés de l’échantillon : sensibilité à la température et à l’oxydation, type de liaison de l’eau (superficielle ou eau de cristallisa-tion), etc.

Le parfait séchage du gaz par gel dessiccateur et tamis moléculaire est indispensable pour l’obtention d’une excellente absorption de l’eau par le gaz et donc d’un sé-chage efficace.

Figure 1: Système auto-matique C30/Stromboli-KF.

Figure 2: Vue détaillée du récipient de verre du Stromboli. Le capuchon en caout-chouc est disponible en deux couleurs, bleu et vert, afin de différencier un réci-pient de mesure à blanc d’un récipient d’échantillon par exemple.

Figure 3: Présentation schématique de la préparation des échantillons.


Cons

eils

d’e

xper

tMécanisme simple et astucieuxLe concept robuste du passeur d’échan-tillons permet le parfait déroulement des mesures (fig. 4). Le récipient échantillon est amené par l’ascenseur du carrousel dans le four. L’ascenseur, sur lequel re-pose le fond du récipient échantillon, est équipé d’une plaque chauffante assurant avec le four tubulaire une répartition op-timale de la température.

La feuille d’aluminium entre le caout-chouc étanche et le verre est percée par un capillaire en verre. Le flux constant de gaz transfert l’eau de l’échantillon dans le récipient de titrage. Aucune eau ne s’échappe grâce à la conception spé-ciale du capuchon en caoutchouc.

Correction de la valeur à blanc et de la dérivePour une détermination exacte de la teneur en eau de différentes matri-ces d’échantillons, il est nécessaire de connaître le taux d’humidité résiduelle du gaz vecteur séché ainsi que la quantité d’humidité adhérant aux parois du réci-pient en verre recevant l’échantillon. Le titreur Karl Fischer intègre automatique-ment la correction de ces deux phénomè-nes. En départ de méthode est récipient vide est mis en place dans le four. Le sys-tème attend d’une part que la dérive pas-se en dessous d’un certain seuil et d’autre

part que sa valeur soit stable : ces deux critères font l’objet d’un réglage dans la méthode. La dérive est alors mesurée et enregistrée. Elle permet de calculer la quantité d’eau à déduire en fonction du temps d’analyse de l’échantillon.

La valeur à blanc, c.-à-d. la quantité d’eau provenant du récipient en verre vide dans les conditions d’extraction définies, est également déterminée au début d’une série. Cette valeur est ensuite déduite de la quantité d’eau mesurée de chaque échantillon. Le résultat correspond donc à la teneur en eau de l’échantillon seul, et n’inclut pas l’eau du récipient ni celle du gaz.

Utilisation simple et sûreLe Stromboli est piloté uniquement par la méthode de titrage enregistrée dans le titreur, il ne nécessite aucune program-mation. Tous les paramètres, tels que les modes de détermination de la dérive et de la valeur à blanc, la température de consigne et les paramètres de titrage, de même que tous les calculs sont définis et enregistrés dans la méthode. On démarre la méthode ou la série, saisit les pesées, par exemple par l’intermédiaire d’une balance et « c’est parti ! »

La dérive et la valeur à blanc sont automa-tiquement prisent en compte dans le calcul des résultats après l’analyse. La program-

mation de la méthode est facilitée par des modèles d’applications standards préen-registrés dans les appareils en tant que « méthodes METTLER TOLEDO ».

Le Stromboli est encore plus flexible avec les nouveaux ti-treurs V30, C30 Compact KF et T70, T90 Excellence Plusieurs séries peuvent être démarrées sur le même carrousel – les échantillons pouvant également être traités à diffé-rentes températures. Une seule méthode permet de déterminer les teneurs en eau d’échantillons nécessitant des tempéra-tures d’extraction différentes. La méthode comprend pour chaque série une « boucle d’échantillons ».

Le nombre d’échantillons de la série peut être entré pour chaque boucle au démar-rage de la méthode. Les boucles sont alors exécutées les unes après les autres et trai-tent échantillon après échantillon. Si les températures de deux boucles consécuti-ves diffèrent, le dernier récipient d’échan-tillon de la première boucle reste dans le four jusqu’à ce que la température soit stabilisée sur la valeur définie pour la boucle suivante et que la dérive réponde aux critères définis pour sa valeur et sa stabilité. Le premier échantillon de cette dernière boucle est ensuite introduit dans le four et la détermination de la teneur en eau démarre.

Figure 4: Présentation sché-matique du passeur d’échantillons.


Loop 1: Blindwert130 °C

Loop 2: 5 Proben130 °C

START

RESULTATE

Loop 3: Blindwert160 °C

Loop 4: 7 Proben160 °C

START

RESULTS

DEMARRAGE

RESULTATS

Loop 1: Blank value

130 °C

Loop 2: 5 samples

130 °C

Loop 3: Blank value

160 °C

Loop 4: 7 samples

160 °C

Enchaînement 1: Valeur à blanc

130 °C

Enchaînement 2: 5 échantillons

130 °C

Enchaînement 3: Valeur à blanc

160 °C

Enchaînement 4: 7 échantillons

160 °C

La valeur à blanc peut varier avec la tem-pérature. Dans ce cas, la valeur à blanc peut être déterminée entre deux boucles d’échantillons (fig. 5). La nouvelle valeur à blanc est automatiquement employée pour la correction correspondante du ré-sultat. Pour une détermination exacte de la valeur à blanc, il est possible de déter-miner plusieurs valeurs à blanc consécu-tives dans une même boucle et d’en cal-culer la moyenne. La valeur à blanc peut être également mesurée à la fin d’une sé-rie et comparée avec la valeur déterminée au début de la série.

Dans des conditions non optimales, avec changements rapides, la valeur de la dé-rive peut évoluer avec le temps. Une dé-termination de la dérive à la fin d’une série ou entre plusieurs séries permet de contrôler si la dérive est restée constante ou si la nouvelle valeur de la dérive peut être employée pour la série suivante.

Grâce à cette flexibilité, le développement des méthodes est un jeu d’enfant. Pour déterminer la température optimale de séchage par exemple, il suffit de charger la méthode METTLER TOLEDO corres-

pondante. Sept échantillons sont ensuite posés sur le carrousel et un récipient à blanc placé avant chaque échantillon. De cette manière, les échantillons peuvent être chauffés à sept températures diffé-rentes. Chaque récipient à blanc et le ré-cipient d’échantillon correspondant sont chauffés à une température supérieure à celle du groupe précédent. La température maximale doit être légèrement inférieure à celle de la température de fusion.

Si la température maximale est égale à la température de fusion, il est nécessaire d’utiliser de l’azote comme gaz de ba-layage afin d’éviter la décomposition de l’échantillon. A la fin de la série de me-sure, on obtient un graphique qui permet de relever facilement la température opti-male pour l’échantillon (fig. 6).

Le concept de boucle des nouveaux ti-treurs Compact et Excellence KF permet une très grande flexibilité. Pour de plus amples informations sur les nouveaux titreurs volumétriques et coulométriques Compact KF ainsi que sur les titreurs Ex-cellence, veuillez vous référer à la partie « Nouveautés » de ce UserCom.

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Polystyrène

Figure 5: Exemple de méthode de détermination : valeur à blanc, 5 échantillons, valeur à blanc à une température plus élevée, 7 échan-tillons à la tempéra-ture plus élevée.

Figure 6: Polystyrène chauffé à sept températures différentes, les teneurs en eau déterminées sont reportées en fonction de la tempé-rature. A basse température, le temps de transfert de la totalité de l’eau dans la cellule de mesure n’est pas exploitable, la teneur déterminée est donc trop faible. A des températures supérieures à 140 °C, le polystyrène commence à se dégrader avec le dégagement d’eau, une teneur trop élevée est donc déterminée. La température optimale du four pour cet échantillon est donc de 140 °C si le gaz porteur employé est de l’air.


Nouveaux titreurs volumétri-ques et coulométriques Karl Fischer de la gamme Compact Les titreurs volumétriques et coulomé-triques Karl Fischer Compact V20, V30 et C20, C30 ont été conçus pour une large palette d’applications de la détermina-tion – rapide et précise – de la teneur en eau : de 100 ppm à 100% pour les titreurs KF volumétriques et de 1 ppm à 5% pour les titreurs coulométriques.

Le titreur Karl Fischer adaptéLes titreurs KF V20 ou C20 sont les modè-les de base, idéaux pour les analyses quo-tidiennes de routine avec des méthodes standard. Les V30 ou C30 proposent en plus la gestion des solvants ou des réac-tifs, l’automatisation avec le Stromboli (passeur d’échantillons équipé d’un four) et des méthodes METTLER TOLEDO. Ils apportent ainsi plus de flexibilité et une sécurité additionnelle dans la détermi-nation de la teneur en eau d’échantillons les plus divers.

Utilisation sûre – résultats sûrsL’écran tactile brillant permet l’accès à toutes les fonctionnalités importantes par simple pression de touche. Il affi-che une vue d’ensemble parfaite grâce au grand écran « Online ». Les buret-tes intelligentes des V20 et V30 assurent que le bon réactif est utilisé à la bonne concentration.

La cellule, sans diaphragme, des cou-lomètres C20 et C30 peut être employée pour la majorité des échantillons, la pos-sibilité de changement automatique de réactif confère de plus un grand confort d’utilisation.

Produits chimiques sous contrôle Le gestionnaire de solvants (Solvent Ma-nager) assure le remplissage, l’évacuation et le changement de réactif de manière autonome et protège ainsi les opérateurs de tout contact direct avec les produits chimiques Karl Fischer. La sécurité ab-solue est assurée par la jauge de niveau dans le flacon de déchets.

Les titreurs volumétriques et coulométriques Karl Fischer de la nouvelle gamme Compact ainsi que les titreurs Excellence version 3.0 possèdent tout ce qui est nécessaire pour une détermination rapide et exacte de la teneur en eau en un seul « Click® ». La nouvelle version 3.0 du logiciel pour PC « LabX® titration » et les nouveaux accessoires d’automatisation permettent de plus des titrages efficaces et sûrs.

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One Click® – Détermination simple & sûre de la teneur en eau


Tout sous contrôle avec le logiciel « LabX® titration 3.0 »Le mode « Dual » permet de piloter les titreurs Karl Fischer de la gamme Com-pact, aussi bien à partir de l’écran tactile qu’à partir du PC (V30 et C30).

Nouvelle version 3.0 des titreurs Excellence – détermi-nation de la teneur en eau « One Click® » combinée au titra-ge général avec les T70 & T90Les titreurs Excellence, T70 et T90, ver-sion 3.0, permettent de combiner plus de 500 applications de titrage général avec le titrage volumétrique Karl Fischer. Titrage général et analyses Karl Fischer peuvent même être effectués en parallèle sur le T90.

Outre l’interface utilisateur révolu-tionnaire « One Click® », avec page d’accueil et raccourcis personnalisés, pour un démarrage direct des tâches de routine, l’automatisation KF avec le Stromboli, la gestion des solvants KF avec Solvent Control et le pilotage total avec le logiciel pour PC LabX® titration, v. 3.0, sont quelques unes des innombrables ressources. Les titreurs Excellence consti-tuent deux appareils en un et apportent une extrême flexibilité et une extrême simplicité d’utilisation pour un encom-brement minimal.

Bonnes conditionsLe Solvent Control (commande du sol-vant) du V30 assiste l’utilisateur dans le contrôle et le changement de solvants KF, le « Reagent Control » du C30 assure ces mêmes tâches avec les réactifs coulomé-triques. L’utilisateur est invité à effectuer l’échange par simple pression de touche, par exemple après un nombre donné de titrages dans le V30 ou lorsque la capa-cité maximale de l’anolyte est atteinte dans le C30. Le système est ainsi main-tenu dans les conditions optimales avec un minimum d’intervention.

Automatisation avec le StromboliLe Stromboli, associé au V30 ou au C30 en fonction de la teneur en eau, permet la détermination automatique – sans surveillance – de la teneur en eau de 14 échantillons, sur une plage de tempé-rature de 50 à 300 °C, par extraction en phase gazeuse. L’éditeur de méthode per-met de programmer facilement des séries de mesure. Celles-ci peuvent être compo-sées de déterminations de valeurs à blanc et de mesures d’échantillons à différentes températures, avec des déterminations intermédiaires de la dérive et de stan-dard. Compact, le Stromboli, apporte une flexibilité importante à tout utilisateur qui souhaite ne pas passer son temps à changer des échantillons.


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Pour de plus amples informations : www.mt.com/titration

LabX titration 3.0 : pilotage et automatisationTous les titreurs des gammes Compact et Excellence peuvent être pilotés par le logi-ciel pour PC de la dernière génération « LabX® titration 3.0». La nouvelle ver-sion « LabX® titration pro 3.0 » dispose de la fonctionnalité innovante Smartcode™ : les échantillons sont caractérisés par un code à barres. Le LabX pro trouve automatiquement la méthode de titrage adaptée lors de la saisie du code à barres par un lecteur. La manipulation est ra-pide et sûre. Le logiciel offre en outre un archivage sûr dans une base de données type SQL, une gestion efficace des résul-tats avec cartes de contrôle, des filtres de recherche individuels, la possibilité de mise en réseau et le développement de méthodes.

Sample Handler : analyse automatique et fiable d’un grand nombre d’échantillons Le passeur d‘échantillons « Sample Handler » et les titreurs Excellence T70 ou T90 s’associent pour le titrage optimisé d’une ou plusieurs séries d’échantillons de 80 x 80 mL ou de 42 x 100 mL. Les sé-quences intelligentes d’automatisation confèrent la flexibilité requise pour une adaptation aux différentes conditions d’applications, la contamination entre échantillons est minimisée grâce aux étapes de rinçage– toutes ces caractéris-tiques permettent un déroulement sûr, sans surveillance. Le logiciel pour PC « LabX® Sample Handler » pilote les deux appareils et dispose d’une interface utilisateur conviviale, qui facilite consi-dérablement le travail de tous les jours. La gestion des données est sécurisée et la robustesse du Sample Handler per-met de garantir la fiabilité même dans des conditions sévères d’utilisation. Les deux systèmes fusionnent en une solution d’automatisation performante pour de multiples applications.


Nouvelle gamme de capteurs de conductivitéL’ensemble de la gamme des capteurs de conductivité est remplacée par la deuxiè-me génération des capteurs InLab®. Les nouveaux capteurs sont plus performants et plus maniables :

Les capteurs polyvalents InLab®731 et 738 sont équipés d’une nouvelle cellule de mesure ouverte facilitant le nettoyage et le rinçage : la conta-mination entre échantillons est pratiquement exclue. La linéa-

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rité a également été optimisée sur l’ensemble de la plage de mesure.

La conception et la fabrication des capteurs InLab®741 et 742, 100% en acier inoxydable, ont totalement été revus. Ces nouveaux capteurs per-mettent de mesurer la conductivité de l’eau pure ou très pure avec une précision maximale. Chacune de ces cellules de mesure est fournie avec un certificat de contrôle donnant la valeur exacte de leur constante !

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Les généralistes InLab®731 / 738 remplacent les InLab®730 / 737Capteurs de conductivité à quatre électro-des en carbone, avec capteur de tempéra-ture intégré et câble fixe. Idéaux pour les mesures générales de conductivité dans les milieux aqueux, au laboratoire et sur site (0,01 mS/cm – 1000 mS/cm).

Les capteurs InLab®741 / 742 pour une utilisation en eau pure – successeur des capteurs InLab®740 / 740 SGCapteurs de conductivité très précis, à deux électrodes, avec capteur de tempé-rature intégré et câble fixe. Ils sont re-commandés pour les mesures de faibles conductivités, en laboratoire, en usine et à l’extérieur (0,001 µS/cm – 500 µS/cm).

Plus grande simplicité d’utilisation et plus précision – la nouvelle gamme de capteurs de conductivité

Pour de plus amples informations :www.mt.com/electrodes

www.mt.comwww.mt.comMettler-Toledo AG, AnalyticalPostfach, CH-8603 SchwerzenbachTel. ++41 44 806 73 87Fax ++41 44 806 72 60

© 11/2008 Mettler-Toledo AG MarCom Analytical, ME-51724XXXGedruckt in der Schweiz

Mettler-Toledo AG, AnalyticalPostfach, CH-8603 SchwerzenbachTel. ++41 44 806 73 87Fax ++41 44 806 72 60

©12/2008 Mettler-Toledo AG MarCom Analytical, 51725131Imprimé en Suisse

RédactionMETTLER TOLEDO AG, AnalyticalSonnenbergstrasse 74CH-8603 Schwerzenbach, SuisseTel. ++41 44 806 7711Fax ++41 44 806 7240Internet : www.titration.net

AuteursDr. Pier Paolo Abis/Giorgio Galimberti, G. Nagel, C. Reisinger, Dr. H.-J. Muhr, P. Wyss, S. Vincent, L. Candreia

Pour plus d'information

Nos chimistes de l’équipe AnaChem support du marché ont rédigé plusieurs publications et une série de bro-chures d’application pour assister la clientèle dans ses travaux de routine au laboratoire. Chaque brochure porte soit sur un secteur particulier de l’industrie (par ex. papier et cellulose, pétrole et boissons), soit sur un titreur ou une technique d’analyse. Toutes les publications figurent sur la liste ci-dessous avec leur numéro de commande. Vous les obtiendrez auprès de votre agence locale METTLER TOLEDO.

Publications

Publications, tirés à part et applications allemand anglais

Basics of Titration 51725008Fundamentals of Titration 704152 704153Applications Brochure 1 Customer Methods 724491 724492Applications Brochure 2 Various Methods 724556 724557

Applications Brochure 3 TAN/TBN 724558 724559Applications Brochure 5 Determination in Water 51724633 51724634Applications Brochure 6 Direct measurement with ISE 51724645 51724646Applications Brochure 7 Incremental Techniques with ISE 51724647 51724648Applications Brochure 8 Standardization of titrants I 51724649 51724650Applications Brochure 9 Standardization of titrants II 51724651 51724652Applications Brochure 11 Gran evaluation DL7x 51724676 51724677Applications Brochure 12 Selected Applications DL50 51724764 51724765Applications Brochure 13 Nitrogen Determination by Kjeldahl 51724768 51724769Applications Brochure 14 GLP in the Titration Lab 51724907 51724908Applications Brochure 15 Guidelines for Result Check 51724909 51724910Applications Brochure 16 Validation of Titration Methods 51724911 51724912Applications Brochure 17 Memory card “Pulp and paper” 51724915Applications Brochure 18 Memory card “Standardization of titrants” 51724916 51724917Applications Brochure 19 Memory card “Determination in Beverages” 51725012 51725013Applications Brochure 20 Petroleum 51725020Applications Brochure 22 Surfactant Titration 51725014 51725015Applications Brochure 23 KF Titration with DL5x 51725023Applications Brochure 24 Edible oil and fat 51725054Applications Brochure 25 Pharmaceutical Industry 51710070 51710071Applications Brochure 26 METTLER TOLEDO Titrators DL31/38 * 51709854 51709855Applications Brochure 27 KF Titration with Homogenizer 51725053Applications Brochure 32 METTLER TOLEDO Titrators DL32/39 51725059 51725060Applications Brochure 33 METTLER methods for DL15, DL22 F&B and DL28 51725065Applications Brochure 34 Selected METTLER TOLEDO Methods for

Titration Excellence T50, T70, T9051725066

Applications Brochure 36 Selected METTLER TOLEDO Methods for Biofuel Analysis

51725070

Applications Brochure KF Chemical 724353 724354Applications Brochure KF Food, Beverage, Cosmetics 724477 724478Applications Brochure KF 10 DL35 Applications 724325 724326Applications Brochure DL12 724521Applications Brochure DL18 724589 724590Applications Brochure DL25 724105 724106Applications Brochure DL25 Food 51724624 51724625Applications Brochure DL25 Petro / Galva 51724626 51724627Applications Brochure DL25 Chemical 51724628 51724629Applications Brochure DL70 Gold and Silver 724613

* Egalement en français (51709856), espagnol (51709857) et italien (51709858)

chimie analytique user com · pdf fileuser com 13 sommaire 1/2008 rapport des clients –...

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