Mesure de concentration dans les liquides

Mesure de concentration expliquée

Dans la tâche essentielle de la mesure de la concentration dans les liquides, l'industrie utilise des produits avancés qui garantissent la précision et l'efficacité des processus d'analyse. La compréhension de la composition exacte d'une solution (que ce soit dans la fabrication pharmaceutique, la technologie alimentaire ou le traitement chimique) est rendue possible par une technologie de capteurs avancée, qui, basée sur des principes réfractométriques, potentiométriques ou spectroscopiques, permet une détection précise de laconcentration.

Ces produits, équipés d'interfaces intelligentes pour le transfert et l'analyse des données, offrent la possibilité d'optimiser les processus avec peu de maintenance et une longue durée de vie, et constituent ainsi une ressource indispensable dans le contrôle qualité et la gestion des processus.

La méthode de mesure par ultrasons de LiquiSonic

La base de la méthode de mesure est une mesure de temps qui peut être réalisée avec une grande précision et une stabilité à long terme. La concentration ou la densité d'un liquide est calculée à partir de la vitesse du son. D'autres paramètres peuvent également être déterminés, tels que le taux de Brix, la teneur en matières solides, la matière sèche ou la densité de suspension.

Nos LiquiSonic^® Appareils de mesure de concentration et de densité sont utilisés dans divers processus pour l'analyse des liquides.

Dans un cas typique, une courbe d'étalonnage est déterminée à partir de la relation entre la vitesse du son et la concentration. Sur cette base, la concentration correspondante est calculée à partir de chaque valeur de vitesse du son mesurée.

Surveillance des limites

Nos appareils de mesure par ultrasons n'ont pas de pièces mécaniques susceptibles de s'user ou de vieillir. Ils présentent des avantages exceptionnels par rapport aux méthodes de mesure concurrentes pour déterminer la concentration et la densité.

Haute fiabilité dans la détermination de la concentration en quantité de matière

La méthode de mesure nécessite uniquement une mesure de temps précise pour déterminer la concentration en quantité de matière. La vitesse du son est calculée à partir du temps de transit du son et de la distance connue entre l'émetteur et le récepteur. La conception typique du capteur intègre l'émetteur et le récepteur dans un boîtier compact.

La méthode de mesure est indépendante de la conductivité, de la couleur et de la transparence du liquide grâce aux capteurs et se distingue par une haute fiabilité dans la détermination de la concentration en quantité de matière. La précision de mesure des appareils se situe entre 0,05 m% et 0,1 m%. En plus de la mesure de la vitesse du son, tous LiquiSonic^® Capteurs via une mesure intégrée de la température pour la compensation de température dans le processus.

Principes de la mesure de concentration

La détermination de la concentration de différents liquides joue un rôle crucial dans de nombreuses procédures de divers processus. Le rapport entre deux substances dans un mélange ou une solution est mesuré et évalué.

Un facteur central de cette mesure de concentration est la concentration en quantité de matière. Elle est définie comme la quantité d'une substance par unité de volume et est particulièrement cruciale dans l'analyse des solutions. Elle permet une évaluation précise de la composition chimique et de la réactivité. Ainsi, la concentration en quantité de matière devient un outil indispensable dans de nombreux domaines.

De plus, il existe différents domaines de mesure qui permettent de mesurer la concentration en quantité de matière de diverses manières. Ils élargissent considérablement les possibilités de mesure de concentration et augmentent la flexibilité par rapport aux exigences spécifiques du mélange ou de la solution à analyser.

Enfin, la quantité de liquide à analyser joue un rôle important. Elle doit être suffisante pour permettre une mesure précise, mais pas au point de fausser le résultat ou de compliquer inutilement la mesure.

Un aspect important de la mesure de concentration est la concentration en quantité de matière (molarité) dans une solution, qui est définie comme la quantité d'une substance par unité de volume. Cela est particulièrement pertinent lors de l'analyse d'une solution, où la concentration en quantité de matière est cruciale pour évaluer la composition chimique, les concentrations et la réactivité. La mesure précise des concentrations d'une quantité de matière dans une solution est essentielle pour contrôler les processus, assurer la qualité et mener des recherches scientifiques.mener des recherches.

Applications de la mesure de concentration

La mesure de concentration est l'une des méthodes essentielles pour analyser la qualité et les caractéristiques de sécurité des produits et des substances. Elle joue donc un rôle crucial dans plusieurs secteurs. Il existe différentes méthodes pour mesurer la concentration d'une substance dans une solution, en fonction de la nature de la substance et des exigences de l'application.

Un exemple pratique de l'application de la mesure de concentration se trouve dans l'industrie pharmaceutique : ici, la détermination précise de la concentration d'un principe actif dans les médicaments est essentielle pour garantir leur efficacité et leur sécurité. Cela montre l'importance des méthodes de mesure précises pour déterminer la concentration d'une substance dans l'assurance qualité.

Exemples de mesure de la concentration d'une substance

La détection de concentration est utilisée, par exemple, dans les domaines suivants :

• Chimie/ Production chimique (Pour surveiller la composition des mélanges)
• Industrie pharmaceutique (par exemple, pour la fabrication de médicaments)
• Production alimentaire (Pour contrôler la qualité des produits alimentaires)
• Métallurgie (Pour vérifier la qualité des minerais métalliques)
• Analyse environnementale (Pour calculer les polluants dans l'eau)

En outre, la mesure de concentration est également couramment utilisée dans d'autres domaines, par exemple dans l'industrie et la science.

Méthodes de mesure de concentration

La détermination précise de la concentration de substances dans les liquides est cruciale pour de nombreuses applications scientifiques, industrielles et médicales. Différentes méthodes de mesure de concentration sont utilisées pour quantifier la teneur exacte d'une substance dans un volume donné de liquide.

Ces méthodes vont des techniques spectrophotométriques aux analyses chromatographiques, en passant par les mesures électrochimiques. Le choix de la méthode appropriée dépend des propriétés de la substance à analyser, des exigences de l'application spécifique et des ressources disponibles. Il existe différentes méthodes pour mesurer la concentration des solutions. Chacune de ces méthodes de mesure de la concentration a ses propres avantages et inconvénients.

Réfractométrie

Le réfractomètre détermine l'indice de réfraction des solutions et des solides pour mesurer la concentration. La détermination de l'indice de réfraction repose sur la réfraction de la lumière, qui est réfléchie ou réfractée par un liquide. Selon le type et la concentration des substances dissoutes, la lumière est réfractée différemment.

Par conséquent, l'indice de réfraction résulte de la concentration des substances dissoutes. Un capteur optique (fenêtre) mesure la réflexion d'un faisceau lumineux, qui est réfléchi par un échantillon après avoir été émis par une source lumineuse LED. La méthode de la réfractométrie est extrêmement sensible aux facteurs d'influence tels que les vibrations et nécessite un étalonnage très complet et chronophage ainsi que des maintenances régulières.

Radiométrie

La radiométrie utilise le rayonnement radioactif pour détecter les concentrations d'une substance. Un préparat radioactif envoie son rayonnement à travers le récipient de mesure, qui est reçu par le détecteur. Un scintillateur convertit les rayonnements radioactifs en éclairs lumineux et évalue leur nombre. Comme la pénétration des rayons gamma dépend de la substance, la densité de la masse est déterminée à partir de l'intensité des rayonnements entrants.

Gravimétrie

Dans la gravimétrie, la mesure de la concentration massique est effectuée en mesurant la masse d'une substance avant et après une réaction chimique. Elle est utilisée pour déterminer la concentration d'un élément spécifique ou d'un composé spécifique dans un échantillon. Le processus fondamental pour déterminer la concentration en quantité de matière comprend les étapes de précipitation, de filtration et de pesée. Cette méthode est extrêmement chronophage et nécessite généralement de grands échantillons. De plus, le principe de mesure est très sujet aux erreurs car il nécessite plusieurs étapes de processus manuelles pour définir la concentration en quantité de matière.

Titrage

La mesure de la concentration par titrage est effectuée en ajoutant une solution avec une valeur de concentration connue à une solution avec une valeur de concentration inconnue jusqu'à ce qu'une réaction chimique se produise. Cette méthode n'est adaptée qu'à certaines solutions et en raison de la manipulation manuelle sensible aux erreurs lors du calcul de la concentration massique.

spectrophotométrie pour la mesure de la concentration

En spectrophotométrie, le volume de l'échantillon joue un rôle déterminant dans la détermination de la concentration volumique d'une quantité de matière. La concentration volumique est une unité de mesure de la quantité d'une substance dans un mélange par rapport au volume total du mélange. Elle indique quelle proportion du volume total d'un mélange est constituée d'une substance donnée.

L'absorption de la lumière, qui est une valeur de mesure centrale dans cette méthode, peut être significativement influencée par le volume de l'échantillon. Par conséquent, la détermination et le contrôle précis du volume de l'échantillon sont essentiels pour des résultats de mesure précis. La spectrophotométrie convient à une grande variété d'échantillons, y compris les liquides, les gaz et les matériaux solides.

Cette variante pour mesurer les volumes de particules est très sensible aux facteurs perturbateurs, qui affectent la précision de l'échantillon.

Chromatographie (comme HPLC, GC)

La chromatographie sépare les composants d'un mélange en fonction de leurs interactions avec une phase stationnaire et une phase mobile.

Il existe également d'autres méthodes/techniques de mesure qui peuvent être utilisées dans certains scénarios pour la mesure de la concentration. Celles-ci incluent :

• Méthodes électrochimiques (comme la potentiométrie, les électrodes ionosélectives)
• Mesure du pH
• Spectroscopie RMN
• Spectrométrie de masse

Critères de sélection des méthodes de mesure de la concentration

Le choix d'une méthode appropriée pour la mesure de la concentration dans les liquides dépend de plusieurs facteurs, notamment :

• Spécificité de l'application : La nature des substances à mesurer et la complexité de la solution.
• Précision et sensibilité : Précision requise et capacité à détecter un minimum de concentrations.
• Rapidité et débit : Besoin de résultats de mesure rapides et capacité à traiter de grandes quantités d'échantillons.
• Efficacité des coûts : Coûts d'acquisition et d'exploitation des appareils ainsi que les exigences de maintenance.
• Facilité d'utilisation : Simplicité d'utilisation et de maintenance, notamment dans les environnements avec peu de personnel spécialisé.