Applications industrielles des analyseurs d'humidité

Andy Tay, PhD, est un rédacteur scientifique indépendant basé à Singapour. Il peut être contacté à [email protected].

Le contrôle de la teneur en eau est essentiel dans de nombreuses applications biologiques et chimiques, notamment dans le traitement des aliments, des produits pharmaceutiques et des hydrocarbures. Un analyseur d'humidité est utilisé pour quantifier la teneur en eau. Cependant, selon l’état (solide, liquide ou gazeux) des échantillons, différentes méthodes sont nécessaires. Dans cet article, nous explorerons l’utilisation des analyseurs d’humidité pour diverses applications de contrôle qualité.

Le contrôle de l’humidité dans les aliments est essentiel, car un excès d’humidité peut favoriser la croissance de microbes nocifs, tandis qu’un manque d’humidité peut affecter la consistance et le goût des aliments.

La teneur en eau des aliments solides ou semi-solides peut être mesurée à l’aide d’analyseurs d’humidité utilisant la méthode de perte au séchage. Dans cette méthode, l’échantillon est pesé, séché et pesé à nouveau. La différence de poids correspond à la masse d’eau. Ceci est réalisé par des analyseurs d'humidité dotés d'une balance électronique de précision et d'un plateau d'échantillons entouré d'un élément chauffant. L'ensemble du processus peut être automatisé et grâce à l'utilisation d'un microprocesseur, le chauffage peut se produire rapidement et uniformément.

Les sociétés pharmaceutiques doivent garantir des produits cohérents. Les médicaments sous forme de pilules s’aggloméreront ou perdront leur bioactivité s’ils sont trop humides. Avec trop peu d’humidité, ils peuvent perdre leur forme et leur forme. La coulométrie Karl Fischer est couramment utilisée pour les applications pharmaceutiques. Il s'agit de la conversion de l'iode solide (noir) en iodure d'hydrogène (incolore) lorsque l'iode réagit avec l'eau. La réaction se termine lorsqu'il ne reste plus d'eau. Comme cette réaction dépend de l’eau, l’humidité atmosphérique pourrait facilement affecter les résultats. Par conséquent, le système est généralement réalisé dans un récipient contenant des gaz inertes comme l’azote sec. Notez que la coulométrie Karl Fischer peut également être utilisée pour des échantillons de liquides et de gaz. L'échantillon liquide peut être injecté directement dans le tube ou la cellule d'analyse, tandis qu'une configuration spéciale est nécessaire pour les échantillons de gaz, comme dans l'industrie pétrochimique.

Les analyseurs d'humidité sont utilisés dans presque toutes les étapes du traitement des hydrocarbures dans l'industrie pétrolière et gazière. Ils sont utilisés pour analyser la teneur en eau avant l’extraction du liquide de gaz naturel et pour détecter les traces d’humidité avant la liquéfaction du gaz naturel liquéfié. De plus, comme l’humidité peut affecter les performances des catalyseurs de raffinage, un analyseur d’humidité est utilisé pour éviter la contamination des catalyseurs pendant le raffinage du pétrole. Plus en aval, le contrôle de l’humidité est essentiel à la production pétrochimique (comme celle des polymères et du caoutchouc) pour le contrôle qualité des propriétés des matériaux comme la viscosité.

En raison de la nature précieuse des hydrocarbures, des analyseurs d’humidité à cristal de quartz hygroscopique sont utilisés pour des mesures plus précises. Sur la base des différences de fréquence de vibration des cristaux de quartz et en comparant celles-ci à une courbe d'étalonnage, la teneur en eau de l'échantillon de gaz peut être déterminée.

La teneur en eau des échantillons peut être déterminée par des mécanismes impliquant des changements de couleur, de masse, de lumière et même de signaux électriques. Outre les applications évoquées, les analyseurs d'humidité sont utilisés dans de nombreuses autres industries telles que les semi-conducteurs, la production de papier et la transformation des métaux. Cet instrument est très utile pour assurer le contrôle de qualité afin de garantir la cohérence du produit.