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Analyseurs d’humidité et de matières sèches
Les analyseurs d’humidité et de matières sèches déterminent la teneur en humidité ou en matières sèches totales d’un échantillon grâce à un séchage contrôlé et à une mesure continue de la masse. Ces mesures soutiennent le contrôle qualité, la surveillance des procédés, le développement de produits et l’inspection des matières premières entrantes.
Qu’est-ce que l’analyse de l’humidité et des matières sèches ?
L’analyse de l’humidité détermine la quantité d’eau ou d’autres matières volatiles éliminées d’un échantillon dans des conditions de séchage définies. Le résultat est généralement exprimé en pourcentage de la masse initiale de l’échantillon.
L’analyse des matières sèches totales détermine la quantité de matière restant après le séchage. L’humidité et les matières sèches décrivent donc deux parties complémentaires d’un même échantillon :
Teneur en humidité (%) = masse perdue pendant le séchage ÷ masse initiale de l’échantillon × 100
Teneur en matières sèches (%) = masse sèche de l’échantillon ÷ masse initiale de l’échantillon × 100
Pour les méthodes dans lesquelles la perte de masse mesurée est entièrement attribuée à l’humidité, les deux résultats totalisent 100 %.
La teneur en humidité et en matières sèches peut influencer la qualité, la stabilité, la texture, le comportement en transformation et la valeur commerciale d’un produit. Une détermination rapide aide les laboratoires et les équipes de production à prendre des décisions sans attendre les résultats des méthodes conventionnelles de séchage en étuve.
Teneur en humidité versus teneur en matières sèches
La teneur en humidité représente la fraction de l’échantillon éliminée pendant le séchage. La teneur en matières sèches représente la matière qui reste après séchage.
La manière de présenter les résultats dépend du produit et du secteur d’activité. La teneur en humidité est couramment utilisée pour les poudres, les ingrédients, les aliments pour animaux et les matériaux manufacturés. La teneur en matières sèches est souvent privilégiée pour les produits laitiers, les eaux usées, les revêtements, les boues et d’autres matériaux liquides ou semi-liquides.
Les conditions de séchage doivent être adaptées à l’échantillon. Si des composés autres que l’eau s’évaporent pendant l’analyse, la perte de masse mesurée peut représenter la perte totale de matières volatiles plutôt que l’eau seule.
Comment fonctionne un analyseur d’humidité et de matières sèches ?
Un échantillon est pesé puis chauffé dans des conditions contrôlées. À mesure que l’humidité s’évapore, la balance intégrée mesure en continu la diminution de la masse de l’échantillon.
L’analyseur surveille le processus de séchage jusqu’à ce que le critère d’arrêt sélectionné soit atteint. Il calcule ensuite la teneur en humidité à partir de la perte de masse pendant le séchage ou la teneur en matières sèches à partir de la masse restante.
La technologie de chauffage influence la gamme d’échantillons pouvant être analysés, la vitesse de séchage et l’application visée.
Séchage par micro-ondes et infrarouge
L’énergie micro-ondes interagit avec les molécules polaires, notamment l’eau, afin de favoriser un chauffage volumique rapide. L’énergie infrarouge assure le chauffage de surface et le contrôle de la température.
La combinaison de ces deux sources d’énergie permet d’analyser des échantillons humides et secs avec un même système. Le chauffage contrôlé favorise l’élimination de l’humidité libre et liée tout en réduisant le risque de surchauffe de l’échantillon.
Séchage à quartz-halogène
Un système à quartz-halogène utilise le rayonnement infrarouge pour chauffer et sécher l’échantillon. L’analyseur contrôle l’énergie appliquée en fonction de la méthode sélectionnée et de la température mesurée de l’échantillon.
Cette technologie convient particulièrement aux analyses rapides de routine de produits relativement secs, en laboratoire ou à proximité de la ligne de production.
Applications de l’analyse de l’humidité et des matières sèches
Les mesures de l’humidité et des matières sèches sont utilisées dans les laboratoires, les environnements de production et le contrôle qualité.
Applications courantes :
- Produits laitiers et poudres laitières
- Viande et aliments transformés
- Aliments pour animaux et produits agricoles
- Ingrédients et produits nutritionnels
- Produits pharmaceutiques et biotechnologiques
- Produits chimiques et produits de consommation
- Plastiques, polymères et huiles
- Produits de soins personnels
- Pâte à papier et papier
- Revêtements et produits à base de latex
- Eaux usées et boues
L’analyseur et la méthode appropriés dépendent du niveau d’humidité, de la consistance de l’échantillon, de son comportement au séchage et de la vitesse d’analyse requise.
Choisir un analyseur d’humidité et de matières sèches
Plusieurs facteurs analytiques et pratiques doivent être pris en compte lors du choix d’un système.
Teneur en humidité attendue
Les produits humides, semi-solides et liquides peuvent nécessiter une approche de chauffage différente de celle utilisée pour les poudres ou les matériaux relativement secs. L’analyseur sélectionné doit pouvoir éliminer l’humidité concernée sans brûler ni dégrader l’échantillon.
Type d'échantillon
Les propriétés physiques de l’échantillon influencent sa préparation et son séchage. Les poudres, pâtes, liquides, boues et produits hétérogènes peuvent nécessiter des quantités d’échantillon, des supports ou des techniques d’étalement différents.
Technologie de chauffage
La combinaison du séchage par micro-ondes et infrarouge offre une grande flexibilité pour les échantillons présentant différents niveaux d’humidité. Le séchage à quartz-halogène constitue une solution compacte pour les analyses de routine, en particulier pour les produits à faible teneur en humidité.
Utilisation en laboratoire ou à proximité de la ligne de production
Un analyseur utilisé à proximité de la production doit être compact, robuste et facile à utiliser. Les systèmes de laboratoire peuvent nécessiter davantage de flexibilité des méthodes, de connectivité et de capacités de traitement des données.
Méthode analytique
La température de séchage, la quantité d’échantillon et les critères d’arrêt peuvent influencer le résultat. La méthode utilisée sur l’instrument doit être validée par rapport à la méthode de référence du laboratoire et à la norme analytique applicable.
Gestion des données
La gestion des accès utilisateurs, l’enregistrement des résultats, le contrôle des méthodes, la traçabilité et la connexion à un système de gestion des informations de laboratoire peuvent être importants dans les environnements réglementés ou à haut débit.
Foire aux questions
Que mesure un analyseur d'humidité ?
Un analyseur d’humidité mesure la diminution de la masse d’un échantillon pendant un séchage contrôlé. Le résultat est généralement exprimé en pourcentage d’humidité ou de matières volatiles éliminées de l’échantillon initial.
Quelle est la différence entre l’humidité et les matières sèches totales ?
L’humidité correspond à la fraction de l’échantillon perdue pendant le séchage. Les matières sèches totales correspondent à la matière restante après séchage. Lorsque toute la perte de masse mesurée est attribuée à l’humidité, les pourcentages d’humidité et de matières sèches totalisent 100 %.
Comment la teneur en humidité est-elle calculée ?
La teneur en humidité est calculée en divisant la masse perdue pendant le séchage par la masse initiale de l’échantillon, puis en multipliant le résultat par 100.
La perte à la dessiccation est-elle la même chose que la teneur en eau ?
Pas nécessairement. La perte à la dessiccation mesure la masse totale éliminée dans les conditions de séchage sélectionnées. Si un échantillon contient d’autres composés volatils, ceux-ci peuvent s’évaporer en même temps que l’eau et contribuer au résultat.
Pourquoi utiliser un analyseur rapide d’humidité plutôt qu’une étuve ?
Un analyseur rapide d’humidité combine le chauffage contrôlé, la pesée et le calcul des résultats dans un seul système. Il peut fournir des résultats beaucoup plus rapidement qu’un séchage conventionnel en étuve, ce qui le rend particulièrement utile pour le contrôle qualité de routine et la prise de décisions relatives aux procédés.
Quelle est la différence entre l’analyse de l’humidité par micro-ondes et par halogène ?
L’énergie micro-ondes favorise un chauffage rapide dans l’ensemble de l’échantillon lorsque celui-ci s’y prête, tandis que les systèmes halogènes utilisent principalement le rayonnement infrarouge pour chauffer l’échantillon. Un système combinant micro-ondes et infrarouge peut prendre en charge une plus grande variété de produits humides et secs, tandis qu’un analyseur à quartz-halogène constitue une solution compacte pour les analyses de routine.
Les analyseurs d’humidité peuvent-ils mesurer des échantillons liquides et solides ?
Cela dépend de l’instrument, de l’échantillon et de la méthode analytique. Les analyseurs d’humidité et de matières sèches peuvent être utilisés pour des poudres, solides, pâtes, liquides et boues lorsqu’une méthode de préparation et de séchage appropriée est disponible.
Nos analyseurs d’humidité et de matières sèches
SciSPX fournit des analyseurs d’humidité et de matières sèches aux laboratoires et aux sites de production en Belgique, aux Pays-Bas et au Luxembourg. Les systèmes disponibles comprennent des technologies de séchage par micro-ondes et infrarouge pour différents types d’échantillons, ainsi que des systèmes à quartz-halogène pour les analyses de routine en laboratoire ou à proximité de la ligne de production.
Utilisez la comparaison ci-dessous pour identifier l’analyseur d’humidité et de matières sèches le mieux adapté à votre application.
Analyseur | Technologie de chauffage | Compatibilité des échantillons | Environnement de travail | Applications les mieux adaptées |
|---|---|---|---|---|
SMART 6 | Micro-ondes et infrarouge | Produits humides et secs, sur une large variété de types d’échantillons | Laboratoires et environnements de contrôle qualité | Flexibilité maximale des échantillons et analyse rapide de l’humidité ou des matières sèches |
SMART Q | Chauffage infrarouge à quartz-halogène | Principalement des produits relativement secs avec jusqu’à environ 15 % d’humidité | Utilisation en laboratoire ou à proximité de la ligne de production | Analyse de routine compacte et contrôle des procédés de production |
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Le choix d’un analyseur d’humidité et de matières sèches commence par l’identification du type d’échantillon, de la teneur en humidité attendue, de la vitesse d’analyse requise et de l’environnement de travail prévu.
Le SMART 6 offre une plus grande flexibilité aux laboratoires qui analysent à la fois des produits humides et secs. Le SMART Q constitue une solution compacte pour l’analyse de routine de matériaux relativement secs en laboratoire ou à proximité de la ligne de production.
Nous pouvons vous aider à comparer les deux systèmes et à évaluer la configuration et la méthode les plus appropriées pour vos échantillons.
Microwave + infrared
SMART 6
Combine l’énergie micro-onde et infrarouge pour la détermination rapide de l’humidité et des matières sèches totales. Il convient aux produits humides et secs dans un large éventail d’applications.
Quartz-halogen
SMART Q
Analyseur d’humidité compact à quartz-halogène destiné à une utilisation en laboratoire ou à proximité de la ligne de production. Il est particulièrement adapté à l’analyse de routine de produits relativement secs.
Vous ne savez pas quel analyseur convient à votre application ?
Nos Xperts se feront un plaisir de discuter de votre application et de vous aider à trouver la solution adaptée.
