Analisi elementare

L'analisi elementare è un campo della chimica analitica e viene utilizzata per la determinazione quantitativa e qualitativa di composti organici e inorganici in sostanze solide o liquide. Particolare attenzione è rivolta alla determinazione di carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno e zolfo (analisi CHNOS). La conoscenza del contenuto di questi elementi è di grande importanza per numerosi settori e industrie.

Alla gamma prodotti

_{ELTRA progetta e fornisce analizzatori elementari per un'ampia gamma di materiali solidi.}

Laboratorio applicativo

Tecnologie di analisi elementare

Esistono diversi metodi consolidati per l'analisi elementare. I metodi di misurazione spettroscopici, come la spettroscopia a emissione ottica (ICP-OES), la spettrometria di assorbimento atomico (AAS) o la spettrometria a scintilla, sono ampiamente utilizzati e preferiti per l'analisi di campioni metallici. Nell'analisi termogravimetrica (TGA), la variazione di massa del materiale campione viene misurata in funzione della variazione di temperatura nel tempo, consentendo di trarre conclusioni sulla composizione della sostanza analizzata. Rispetto a questi metodi, i cosiddetti analizzatori elementari a combustione offrono una gamma significativamente più ampia e possono essere utilizzati per l'analisi rapida e affidabile di un'ampia varietà di campioni.

Analisi elementare con i moderni analizzatori elementari

L'analisi della combustione è fondamentalmente un processo in tre fasi. Nella prima fase, un flusso di ossigeno viene trattato per rimuovere eventuali impurità che potrebbero influenzare i risultati della misurazione. Nella fase successiva, il materiale campione da analizzare viene completamente bruciato in un'atmosfera di ossigeno. A questo scopo si utilizzano generalmente forni a induzione o forni a resistenza. I componenti gassosi prodotti durante la combustione vengono elaborati in una fase finale e poi analizzati spettroscopicamente. Per l'analisi vengono spesso utilizzati sensori nel vicino infrarosso (NIR) o sensori di conducibilità termica (TCD).

Applicazioni e settori dell'analisi elementare

Grazie alla versatilità d'uso degli analizzatori elementari, le applicazioni possibili sono innumerevoli e si estendono ad un'ampia gamma di settori; per esempio, gli analizzatori elementari sono spesso utilizzati nell'industria dell'acciaio e del titanio per il controllo della qualità.
Anche il carbonio è un componente importante dell'acciaio e il suo contenuto ha un'influenza significativa sulle proprietà del materiale. All'aumentare del contenuto di carbonio, aumentano la resistenza e la temprabilità dell'acciaio, mentre diminuiscono altre proprietà come la duttilità e la saldabilità.

L'idrogeno può avere una notevole influenza sulle proprietà dei materiali in acciaio, titanio e persino rame. Gli acciai ad alta resistenza con un elevato contenuto di martensite sono particolarmente sensibili ai danni indotti dall'idrogeno. Nel caso del titanio, l'idrogeno può depositarsi nella matrice metallica del materiale, dando luogo alla formazione di un idruro metallico, che ha anch'esso una notevole influenza sulle proprietà del materiale.

Panoramica Materiali

Settori

Anche il contenuto di ossigeno nei materiali è di fondamentale importanza per la qualità dei materiali. Nel caso del titanio, un aumento del contenuto di ossigeno determina una struttura del materiale più dura ma anche molto più fragile. L'aumento del contenuto di ossigeno ha un effetto negativo simile anche su altri materiali come il ferro, l'acciaio o il rame.

Oltre alla determinazione del carbonio, l'analisi del contenuto di zolfo di un campione è oggi uno dei compiti più importanti dell'analisi elementare. Nel caso di campioni organici come il carbone proveniente dall'industria mineraria, il contenuto di zolfo consente di trarre conclusioni sulla qualità del combustibile. I materiali di qualità superiore hanno generalmente un potere calorifico più elevato e un contenuto di zolfo inferiore. Anche l'analisi del contenuto di zolfo di vari campioni inorganici ricopre un particolare interesse.

Nel caso dell'industria alimentare e dei mangimi, la rilevazione del contenuto di azoto permette di determinare il contenuto proteico del campione analizzato.

Soluzioni Eltra per l'analisi elementare

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Analisi elementare - FAQ

1. Che cos'è l'analisi elementare?

L'analisi elementare è un metodo per analizzare la composizione chimica di vari materiali. Particolare attenzione è rivolta al rilevamento di carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno e zolfo.

2. Come si effettua l'analisi elementare?

In generale, il campione da analizzare viene bruciato in un'atmosfera di ossigeno puro. Il gas risultante viene poi spesso analizzato spettroscopicamente per quanto riguarda i suoi componenti.

3. Perché è importante l'analisi elementare?

La conoscenza dell'esatta composizione chimica dei materiali è di enorme importanza per innumerevoli applicazioni. Nell'industria dell'acciaio e dei materiali da costruzione, ad esempio, l'analisi elementare è utilizzata per un importante controllo qualità.

4. Quali sono le applicazioni tipiche dell'analisi elementare?

Oltre all'industria dell'acciaio e dei materiali da costruzione, l'analisi elementare viene utilizzata in molti altri settori. Nel settore alimentare, ad esempio, questo metodo viene utilizzato per la determinazione delle proteine. Nel settore minerario, viene utilizzato per determinare il contenuto di carbonio e zolfo nel campione analizzato. Oltre a questi settori, l'analisi elementare viene utilizzata in molte altre aree, come l'industria automobilistica, l'Additive Manufacturing o la ricerca ambientale ed energetica.