Intérêt du traitement Silconert en échantillonnage de produits réactifs (soufrés, NOx, Mercure…)

By 5 juin 2017septembre 23rd, 2017Echantillonnage, Innovation

Cet article présente l’intérêt du traitement de surface de SilcoNert® 2000 qui élimine l’adsorption de surface de composés actifs sur les surfaces en acier, en verre, en céramique et en carbone, en Titane, en platine.

Il peut être appliqué sur différents supports et est utilisé essentiellement en analyse pour ses caractéristiques exceptionnelles vis-a-vis des composés réactifs tel que H2S, NOx, ammoniac, mercure et autres produits soufrés en général.

Le traitement de surface a été inventé en 1987. Il s’agissait d’obtenir pour la chromatographie des colonnes en métal avec la faible activité de surface du verre, dans le but de pouvoir réduire les diamètres et d’obtenir des colonnes solides. Ce savoir-faire a été largement développé et c’est désormais la société Silcotek, leader de ce marché pour l’analyse, qui propose différents revêtements ou « coatings ». On retrouve différents nom commerciaux pour le même traitement : Silconert® = Sulfinert® = Siltek®

L’emploi de tubulures et composants traités dans le circuit d’échantillonnage et dans l’analyseur est sans commune mesure. Il permet de garantir que le composé n’est pas perdu par réaction avec les supports et donc de garantir sa détection. Il permet aussi un transfert direct de l’échantillon sans phénomène de passivation. L’échantillon est détecté immédiatement sans latence. Outre le retard à la détection et les problèmes de corrosion implicite, il peut se produire des phénomènes de relargage du composé dont la détection ne serait pas liée à la variation réelle de l’échantillon.

L’emploi du traitement Silconert2000 est préconisé pour le transfert de l’échantillon ou son stockage. On retrouve donc naturellement dans la gamme des produits traités des tubes de différents diamètres, mais également des cylindres d’échantillonnage pour le prélèvement.

Le traitement de surface, c’est quoi ?

Il s’agit d’appliquer sur la surface de la pièce en contact avec le produit une couche inerte. Ceci se passe sous vide et à forte température. Le vide permet au dépôt de s’appliquer uniformément sur la pièce, même à des endroits inaccessibles. Un gaz de type Silane est alors appliqué et va déposer un fine couche de Silicium en surface. Cette couche va ensuite être fonctionnalisée par un autre gaz plus complexe (-R) permettant d’assurer l’inactivité de la surface car Si seul présente encore une certaine activité. Selon les besoins et le type de support, la couche de surface est de 150 à 1600 nm d’épaisseur. Cette fine couche de traitement permet de garantir que les données dimensionnelles ne seront pas affectées après traitement.

Représentation du traitement de surface type Silconert 2000

Cas du stockage :

Dans le cas d’un stockage de gaz dans des cylindres d’échantillonnage en vue d’une analyse au laboratoire, le temps de séjour peut être très long. La perte du produit recherché peut être importante ou totale. L’expérimentation suivante montre les résultats de performance à partir d’une comparaison dans laquelle un gaz contenant 17 ppbv de sulfure d’hydrogène (H2S) a été stocké pendant 7 jours dans des bouteilles d’échantillons à haute pression traitées en acier inoxydable traitées, non traitées et SilcoNert 2000. Les résultats montrent qu’un système d’échantillonnage traité par SilcoNert 2000 stockera de façon fiable de faibles niveaux de ce composé actif contenant du soufre dans les courants de process pendant de longues périodes. En revanche, le sulfure d’hydrogène s’est rapidement dégradé dans le cylindre non traité et a été totalement adsorbé en 24 heures.

Evolution de la réponse relative H2S / DMSO dans des cylindres de 500mL au cours du temps

Cas du transfert

Les tubes inox sont communément employés pour faire circuler les échantillons. L’adsorption des composés réactifs en va de même et peut atténuer la réponse mais aussi la décaler dans le temps ce qui est à proscrire dans le cas de suivi d’une réaction en ligne ou d’une cinétique. Le graphique ci-dessous présente les différentes réponses sur des tubes. Les tubes de 100 pieds sont balayés à l’hélium puis, balayés avec 1 ppmV de méthylmercaptant CH3SH dans l’hélium. On contate que le tube traité Silconert 2000 répond instantanément et donne également une réponse stable de suite, ce qui n’est pas le cas de l’inox.

Adsorption de CH3SH sur différents tubes

 

Conclusion

L’emploi de matériaux traités est un avantage conséquent pour toute opération de mesure, transfert, stockage de gaz réactifs. Le traitement Silconert 2000 est particulièrement adapté à l’analyse de traces. A noter que ce revêtement résiste à une température de 450°C et est donc compatible avec de nombreuses conditions opératoires. Plus d’informations sur notre site.

A bientôt pour d’autres informations sur les revêtements complémentaires « Dursan ». En attendant, n’hésitez pas à nous contacter.