L'analisi del carbonio (chiamata anche analisi di CO2) viene utilizzata per determinare il contenuto di carbonio totale o il contenuto di diverse frazioni di carbonio in una varietà di materiali campione.
Tale analisi viene effettuata su diversi materiali come carbone, coke, benzina, combustibili secondari, calcare, pietre, minerali, ceneri, piante e suoli, in modo da misurare le concentrazioni di carbonio totale (TC), carbonio organico totale (TOC) o carbonio totale inorganico (TIC).
L'analisi del carbonio con analizzatori di combustione è un metodo standardizzato che consiste nelle seguenti fasi: pesatura del campione, aggiunta di acceleratori se necessario, combustione del campione in un flusso di ossigeno e misurazione dei gas di combustione, solitamente con cellule a infrarossi.
L'analisi del carbonio è un processo di routine utilizzato nel controllo della produzione, nell'ispezione delle merci in entrata/uscita, nella R&D industriale e nella ricerca scientifica nelle università. Esistono anche altri metodi per misurare le concentrazioni di carbonio.
Altri metodi per l'analisi di carbonio
Oltre all'analisi del carbonio attraverso analizzatori di combustione, esistono altri metodi per determinare il contenuto di carbonio, tra cui la coulombometria, la gravimetria, l'ICP e la spettroscopia a scintilla. Ogni metodo ha i suoi particolari punti di forza e di debolezza, ma tutti, inclusa l'analisi di combustione, hanno un limite di rilevamento per il carbonio di circa 0,5-1 ppm. Solo attraverso la spettroscopia di massa ed un personale adeguatamente qualificato si possono raggiungere dei limiti di rilevamento inferiori.
Se applicata correttamente, l'analisi di combustione è in grado di indicare il contenuto di carbonio in un ampio intervallo di misurazione (da 1 ppm a 100%) in modo facile, veloce e sicuro e, soprattutto, senza richiedere personale appositamente formato. L'analisi di combustione è conforme ad una varietà di standard nazionali ed internazionali come DIN, ISO e ASTM.
Analisi frazionale del carbonio e dell'acqua
Oltre all'analisi del carbonio totale, è anche possibile determinare singole frazioni di carbonio. Difatti, è possibile rilevare diverse frazioni di carbonio e d'acqua modificando la temperatura di combustione in un analizzatore multifase durante il processo di misurazione. Le frazioni d'acqua risultano dall'umidità del campione e dall'ossidazione dei composti organici C-H. Le diverse frazioni di carbonio (TOC, TIC, TC) e di acqua (umidità, acqua combinata chimicamente) vengono rilevate a diverse temperature di combustione.
Un altro modo per determinare le frazioni di carbonio - che è anche descritto negli standard pertinenti - è costituito dall'utilizzo di acido. Il campione viene miscelato con acido e quindi viene misurato sia il biossido di carbonio proveniente dal carbonato (TIC) che il carbonio organico rimanente (TOC). Gli analizzatori di combustione sono adatti anche per questa misura differenziale.
